автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Научные основы проектирования эксцентриковых механизмов свободного хода повышенной нагрузочной способности

Т-То пповау гипглтгаги

005005000

ШАРКОВ Олег Васильевич

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ СВОБОДНОГО ХОДА ПОВЫШЕННОЙ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

- 8 ДЕК 2011

Владимир - 2011

005005000

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» (ФГБОУВПО«КГТУ»)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный машиностроитель РФ Гоц А.Н.

доктор технических наук, профессор Леонов А.И.

доктор технических наук, профессор, заслуженный машиностроитель РФ Умняшкин В.А.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)

Защита состоится «27» декабря 2011 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.05 при ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д.87, ауд. 335-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ. Автореферат размещен на сайтах Министерства образования и науки РФ (www.vak.ed.gov.ru) и ВлГУ (www.vlsu.ru).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Тел.: 8-(4922) 47-98-21 Факс: 8-(4922) 43-33-32 E-mail: sim_vl@nm.ru

Автореферат разослан «10» ноября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

Новикова Е.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В приводах многих машин находят широкое применение сцепные самоуправляемые муфты - механизмы свободного хода (МСХ), которые, как правило, являются одними из наиболее нагруженных элементов. Их использование позволяет упростить кинематику и повысить функциональные возможности приводов машин. Потребность в МСХ в Российской Федерации измеряется десятками миллионов штук в год.

Использование новых технологий расширяет возможные области применения МСХ. Например, разработаны автомобильные гибридные энергосиловые установки, в которых МСХ необходимы для исключения противовра-щения вала теплового двигателя при работе электродвигателя.

При этом недостаточная нагрузочная способность и долговечность МСХ может являться основным фактором, лимитирующим работоспособность приводов машин в целом. Например, число отказов храповых МСХ в промысловом оборудовании (лебедки типа ЛЭ-31 и -33, шпили типа ШЭР) составляет 16,2-44,1 % от общего числа отказов их элементов.

МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами, рабочие элементы которых образуют только высшие кинематические пары, также отличаются недостаточной долговечностью, а в ряде случаев, и нагрузочной способностью. Кроме того, их изготовление с необходимым качеством можно обеспечить только в условиях специализированных производств (в основном зарубежных).

Как показали испытания импульсных вариаторов типа ИВА, долговечность установленных в них серийных роликовых МСХ составляла 56-82 ч.

Таким образом, возрастает актуальность задачи повышения нагрузочной способности и долговечности МСХ, снижения расходов при их производстве и эксплуатации. Решение данной задачи, прежде всего, связано с совершенствованием конструктивных схем МСХ и повышением эффективности процесса их проектирования.

Важным резервом увеличения нагрузочной способности и долговечности МСХ является применение в них рабочих поверхностей, образующими которых являются окружности, так как они позволяют реализовать между контактирующими элементами низшие кинематические пары. Такие поверхности рациональны и с точки зрения технологичности их изготовления.

Среди механизмов с такими рабочими поверхностями следует выделить эксцентриковые МСХ, которые отличаются повышенной нагрузочной способностью и могут быть изготовлены при отсутствии специализированных производств.

Однако известные к настоящему времени методики расчёта эксцентриковых МСХ не позволяют обеспечивать на этапе проектирования их необходимые эксплуатационные характеристики, в связи с чем увеличивается время на доработку конструкций, в том числе, на стадии производства.

Существующее противоречие между практической потребностью в эксцентриковых МСХ, с одной стороны, и ограниченными возможностями существующих методик их проектирования, с другой, определяет актуальность исследований в этом направлении.

Работа выполнялась в период с 1989 по 2011 гг. в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (государственный контракт № 16.740.11.0397 от 01.12.2010 г.), плана научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «КГТУ» и договоров с предприятиями Калининградской области.

Тематика диссертации соответствует п. 2.3.5 «Научные методы создания машин и робототехнических систем» Перечня приоритетных направлений фундаментальных исследований, утвержденного Правительственной комиссией РФ по научно-технической политике от 28.05.1996 г. и уточненного Постановлением РАН от 13.01.1998 г.

Цель работы заключается в увеличении нагрузочной способности и долговечности эксцентриковых МСХ посредством повышения достоверности расчетов и разработки научно-обоснованной методики проектирования на основе уточненных физико-математических моделей.

Для достижения поставленной цели сформулирована научная задача: разработка и совершенствование физических и математических моделей эксцентриковых МСХ, описывающих геометрию зацепления, их нагрузочную способность, напряженно-деформированное состояние и триботехнические характеристики. При этом необходимо:

• разработать расчетные схемы, выполнить математическое описание и анализ геометрических характеристик мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых МСХ и способов их изготовления;

• выполнить математическое описание триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ в период заклинивания;

• разработать расчетные схемы и провести исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) рабочих элементов эксцентриковых МСХ с применением компьютерного твердотельного моделирования и метода конечных элементов (МКЭ), выполнить математическое описание полученных результатов;

• выполнить экспериментальную проверку достоверности полученных теоретических результатов и предложенной методики проектирования;

• выполнить эксплуатационную проверку разработанных эксцентриковых МСХ в производственных условиях.

Объектом исследования являются эксцентриковые МСХ нефрикционного и фрикционного типов. Предметом исследования являются: геометрия зацепления мелкомодульных храповых зубьев и методы их изготовления; триботехнические характеристики; напряженно-деформированное состояние; нагрузочная способность; эксплуатационные характеристики.

Научная новизна заключается в установлении и математическом описании закономерностей влияния комплекса конструктивных параметров на нагрузочную способность, напряженно-деформированное состояние итрибо-технические характеристики механизмов. При этом:

• впервые получены аналитические зависимости, описывающие геометрию мелкомодульных храповых зубьев с рациональным профилем, обеспечивающим их контакт в зацеплении по поверхности для эксцентриковых МСХ нефрикционного типа;

• впервые теоретически получены и экспериментально подтверждены зависимости, описывающие триботехнические характеристики в контакте цилиндрических рабочих поверхностей эксцентриковых МСХ фрикционного типа;

• впервые установлен характер и получены эмпирические зависимости, позволяющие определить влияние геометрических параметров рабочих элементов на нагрузочную способность и напряженно-деформированное состояние эксцентриковых МСХ нефрикционного и фрикционного типов;

• получены новые экспериментальные данные о характере изменения и н еличинах эксплуатационных характеристик эксцентриковых МСХ (нижней границы наработки на отказ, относительного поворота, радиальной деформации, массового износа; долговечности; потерь на трение при свободном ходе; уровне шума).

Новизна технических решений подтверждается 11 патентами РФ.

Практическая ценность и реализация результатов. Предложены рекомендации, зависимости и алгоритмы, представленные в виде методики проектирования, позволяющей проводить полный расчет конструктивных параметров эксцентриковых МСХ. Использование алгоритмов обеспечивает возможность многовариантности проектирования при применении современных программ MathCAD, MatLAB, AutoCAD, T-FLEX CAD и др.

Применение полученных результатов обеспечит экономический эффект за счет: сокращения сроков разработки новых эксцентриковых МСХ; повышения их нагрузочной способности и долговечности; снижения массо-пбаритных характеристик; уменьшения производственных и эксплуатационных затрат.

Результаты диссертации использованы:

• при проектировании эксцентриковых МСХ, внедренных в приводы: промысловых машин (ОАО «Матео» - 10 шт.); стартеров (ОАО «Зодиак» -3 шт., ОАО «Автоколонна №1359» - 17 шт.); импульсных вариаторов (ОАО «Гралфлот» и ФГБОУ ВПО «КГТУ» - 21 шт.); металлорежущих станков (ООО «Балтийский завод напольного транспорта» - 3 шт.);

• в учебном процессе ФГБОУ ВПО «КГТУ» при изучении дисциплин «Детали машин», «Бесступенчатые передачи приводов пищевых машин» и «Основы конструирования промысловых машин».

Ряд предлагаемых конструктивных решений и методов расчета представлен в общем виде, что расширяет область их приложения и позволяет использовать научные результаты диссертации при модернизации и создании колодочных тормозов мобильных машин, клиновых и храповых МСХ, колодочных центробежных и зубчатых сцепных муфт радиального действия.

Достоверность результатов обусловлена тем, что они получены с использованием: базовых методов теории механизмов и машин, машиноведения, конечно-элементного анализа, теории эксперимента, математического и физического моделирования; современных программных комплексов T-FLEX CAD и MathCAD, а также совпадением теоретических, экспериментальных и эксплуатационных результатов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• аналитические зависимости для расчета геометрических параметров мелкомодульных храповых зубьев с рациональным профилем и режущих инструментов для их изготовления;

• аналитические зависимости для расчета приведенного коэффициента трения в сопряжении рабочих элементов эксцентриковых МСХ фрикционного типа;

• результаты вычислительных экспериментов по исследованию НДС эксцентриковых МСХ и эмпирические зависимости для расчета нагрузочной способности, прочности и жесткости для любого типоразмера механизмов;

• алгоритмы расчета конструктивных параметров эксцентриковых МСХ;

• результаты модельных и натурных экспериментальных исследований основных эксплуатационных характеристик эксцентриковых МСХ.

Личный вклад соискателя заключается в: разработке расчетных схем и математическом' описании предлагаемого зацепления и инструментов для его изготовления, методики определения рационального профиля зацепления и режущего инструмента; математическом описании взаимосвязи характера распределения давления и приведенного коэффициента трения; планировании и анализе результатов вычислительных экспериментов, математическом описании взаимосвязи геометрических характеристик механизмов с их нагрузочной способностью и напряженно-деформированным состоянием; планировании модельных и натурных физических экспериментов и анализе их результатов; разработке алгоритмов расчета и методики проектирования механизмов.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались: • на Международных научно-технических конференциях и симпозиумах: по инерционно-импульсным механизмам, приводам и устройствам (Владимир, 1992); «Повышение эффективности использования технической базы регионов: ольштынского и калининградского» (Калининград, 1994); «Бесступенчатые передачи, приводы машин и промысловое оборудование» (Калининград, 1997); «Прогрессивные технологии, машины и механизмы в машиностроении» (Калининград, 1998, 2000, 2002); «Современные проблемы про-

ектирования и производства зубчатых передач» (Тула, 2000); «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия» (Орел, 2000); «Современные технологии, материалы, машины и оборудование» (Могилев, 2002); «Power transmissions-03» (Varna, Bulgaria, 2003); «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии» (Могилев, 2004, 2009, 2010); «Mechanical engineering technologies-04» (Varna, Bulgaria, 2004); «Современные проблемы машиностроения» (Томск, 2004, 2008, 2010); «Trans&Motauto-05» (Veliko Tarnovo, Bulgaria, 2005); «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж, 2006; Псков, 2009, Саратов, 2010, 2011); «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2003, 2005, 2006, 2007, 2008 2009 2010);

• на Всероссийской научно-технической конференции «Механика и процессы управления моторно-трансмиссионных систем транспортных машин» (Курган, 2003).

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 90 печатных работах, в том числе: 1 монография, 12 работ по списку ВАК, 11 патентов на изобретения и полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и основных результатов, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы 388 е., в том числе: 338 с. основного текста, включающего 172 рисунка и 28 таблиц; 15 с. приложений; список использованных источников из 392 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложено современное состояние проблемы, приведено обоснование актуальности темы работы, определены объект и предметы исследования, поставлена цель и сформулирована научная задача диссертации, показана практическая ценность и реализация результатов.

В первой главе выполнен обзор и анализ наиболее широко используемых конструктивных схем МСХ, результатов теоретических и экспериментальных исследований по ним, предложены принципы их проектирования.

Вопросам разработки и исследования различных типов МСХ посвящено значительное число работ, среди которых следует отметить работы Н.К. Куликова, В.Ф. Мальцева, А.И. Леонова, O.A. Ряховского, Г.В. Архангельского, В.А. Умняшкина, А.Ф. Дубровского, С.П. Баженова, А.Т. Скойбе-ды, A.A. Благонравова, В.И. Пожбелко, С.И. Худороппсова, В.Б. Держанско-го, М.П. Горина, А.Е. Кроппа, М.Н. Пилипенко, A.A. Гончарова, В.Г. Кара-бань, Ю.В. Янчевского, G. Bohnenstiel, F. Pfeiffer, S. Hart, P. Rossmanek, E. Schindler, R. Welter, K. Kollmann, S.C Burgess, К. Stölzle и др.

Данные работы позволяют обобщить исследования в этой области, проанализировать конструктивные схемы МСХ и определить основные направления их дальнейшего развития.

Показано, что одним из актуальных направлений совершенствования МСХ является создание механизмов с рабочими поверхностями, основой образования которых служат окружности с центрами, смещенными на величину эксцентриситета - эксцентриковые МСХ.

Предлагаемые эксцентриковые МСХ имеют внешнюю обойму, звездочку, выполненную в виде эксцентрика, и заклинивающиеся элементы в виде охватывающих его колец того же эксцентриситета.

Использование только низших кинематических пар позволяет на порядок снизить возникающие напряжения и, как следствие, повысить нагрузочную способность и долговечность механизмов. Это особенно важно при стесненных габаритах и работе с высокой частотой включения.

Основными преимуществами эксцентриковых МСХ являются: более высокая нагрузочная способность при тех же габаритных размерах; относительно невысокие требования к точности изготовления элементов и монтажа механизма; низкая чувствительность к износу; отсутствие контакта рабочих поверхностей при свободном ходе и, как следствие, малые потери на трение.

Передачу нагрузки в эксцентриковых МСХ можно осуществлять как силами трения, так и нормальными силами.

Эксцентриковый МСХ фрикционного типа (рис. 1,а) состоит из двустороннего эксцентрика 1, выполненного с кулачками одинакового профиля и эксцентриситета е, эксцентриковых колец 2 и 3, внешней обоймы 4 с внутренней цилиндрической поверхностью. Кольцо 2 выполнено с одним дуговым выступом, а кольцо 3 с двумя дуговыми выступами в пределах угла Р0. Механизм имеет подтормаживающее устройство роликового типа 5.

нефрикционного (б) типов

Механизм включается при повороте эксцентрика 1 против часовой стрелки, при его вращении по часовой стрелке происходит свободный ход.

Принципиальным отличием эксцентрикового МСХ нефрикционного типа (рис. 1,6) является то, что внешняя обойма 4 выполнена с внутренними мелкомодульными зубьями, а эксцентриковые кольца 2 и 3 - с наружными мелкомодульными зубьями, расположенными в переделах угла Р0. Механизм имеет подтормаживающее устройство пальцевого типа 5.

При такой конструктивной схеме легко обеспечить бесконтактность движения рабочих поверхностей механизма в период свободного хода, так как эксцентриковые кольца фиксируются с радиальным зазором на эксцентрике концентрично поверхности внешней обоймы.

Вторая глава посвящена исследованию геометрии зацепления мелкомодульных храповых зубьев, нагрузочной способности и напряженно-деформированного состояния эксцентриковых МСХ нефрикционного типа.

Основы теории мелкомодульного храпового зацепления для эксцентриковых МСХ нефрищионного типа. Для повышения нагрузочной способности эксцентриковых МСХ нефрикционного типа предложено использовать мелкомодульные храповые зубья с рациональным профилем, обеспечивающим их контакт в зацеплении по поверхности. Разработана методика геометрического синтеза предлагаемого профиля.

В качестве исходных данных для расчета геометрических параметров зацепления приняты: /у,, гу2 - радиусы окружностей, проходящих по впадинам внешних и внутренних храповых зубьев; у1 - угол наклона передней кромки храповых зубьев.

Теоретическую высоту храповых зубьев определяем как Ht = ту2 - Гд (рис. 2) и принимаем равной модулю mt. Окружной и угловой шаг определяем: как pt - nmt и т = 180т,/Гд . Угол yj задают, исходя из результатов расчета качественных показателей зацепления (см. далее).

Теоретическую длину передней Ln и задней Ln кромок храповых

зубьев находим: Ln = ^Гд cos2 уг + 2r^mt + т] - Гд cos у, ; (1)

Ln=-JLn+2rf10 - cos т)+2 гn L, J [cos yi - cos(t - )]. (2)

Угол наклона задней кромки храповых зубьев находим

l}n -2 гпт, -т} у2 = 180- arccos(—-f—--) . (3)

2 ГдЬп

rnsinyj

Дополнительные углы находим у3 = arcsin(—--) ; (4)

гп

y4=arcsm; (5) y^arccosZ^^[COSY'"COS(T-Yl)] . (6) r/2 La

При расчете геометрии зацепления следует учитывать, что кроме прямолинейных участков профиля храповых зубьев будут иметь место криволинейные переходные поверхности, по которым их контакт должен быть исключен.

Длины прямолинейных участков передней кромки внешнего 1(П. и внутреннего 1а\ храповых зубьев зависят от геометрических параметров зацепления и режущих инструментов для их изготовления. Длину участка контакта внешнего и внутреннего храповых зубьев определяем как

С)

Радиусы окружностей, проходящих по вершинам внешних и внутренних храповых зубьев, определяем как

гл = /г/2,+/,211-2г/1/(11со3(180-у1) ; (8)

г„2 = л1г/\ + (¿/1 - 'ш )2 - 2>я (¿и - 1т) соз(180 - у») . (9)

Высоту внешнего и внутреннего храповых зубьев, а также их рабочую высоту определяем: Иа = гл - г/х (10), ка = г/2 - га2 (11) и Л, = га1 - га2. (12)

Анализ методов изготовления мелкомодульных храповых зубьев показал, что для увеличения длины прямолинейных участков их профиля необходимо значительно увеличить радиус долбяка. В этом случае наиболее целесообразно использовать инструментальную рейку (Гу = оо).

Получены рекомендации по выбору вида (долбяк или инструментальная рейка) и размеров режущих инструментов для изготовления храповых Рис. 2. Геометрические параметры мелко- зубьев при условии получения

модульного храпового зацепления возможно больших длин пря-

молинейных участков их профиля по отношению к теоретической длине.

Получены зависимости для определения теоретического профиля инструментальной рейки и долбяка для нарезания храповых зубьев.

Координаты точек передней и задней кромок зубьев инструментальной рейки определяем по зависимостям

71Г 0'

Xj, = —--r, sin 0' + x' sin(y, + ©') ;

180° 3 (13)

Уа = 7iO-cos0') + *'cos(y3+0'); izr

X =_J--r,sin(x-0")-y sin(y2 + x-0");

180° " (14)

У si = 1 (1 - eos 0")+y cos(y2 + x - ©").

Координаты точек передней и задней кромок зубьев долбяка определяем по зависимостям

*Я1 = <Г - Гц ) sin &и +r Sin(0'y - 0') + х' Sín(y! + % - 0') ; ут = -(г - ru) cos &и + г cos(0y - 0') + х' cos(y! + ©Ú - 0');

xR2 = г sin(x+ ©£ - ©') - (г - ги) sin ®'а - у sin(y 2 - т+0" - 0* ) ;

(16)

yR1=rcos{x+®"v -e")-(r-ru)cos&l, +ycos(y2-T+0*-ej).

Здесь 0', ©* и ©у, ©у - углы поворота заготовки и долбяка в момент профилирования рассматриваемой точки; х' и у' - координаты точки профиля нарезаемого храпового зуба; ги - радиус окружности ножек зубьев долбяка. ПрИНЯТО Г = Гд.

Фактический исходный контур режущего инструмента целесообразно изготавливать с прямолинейными режущими кромками, так как его отклонение от теоретического незначительно.

Например, для изготовления храпового зацепления (г =30 мм, от, =0,5 мм) отклонение фактического профиля инструментальной рейки от теоретического будет 3 мкм (передняя кромка) и 8 мкм (задняя кромка). Отклонение профиля долбяка будет 1 мкм (передняя кромка) и 4 мкм (задняя кромка).

Получена формула для определения минимального радиуса долбяка

.гаш = 2/-2(1 - cos©') -1}2\

ипаа 2[m¡ + r(l - cos ©')] - /í2i (cosy i + lnJ r) '

Получены зависимости для определения длин прямолинейных участков передних кромок внешнего и внутреннего храповых зубьев

^fll = ^cosУз ±

1^(2-sin2 у3)-2 гхщ -г, sin Уз л/rt2 sin2 Уз + А^щ ; (18)

?m =-rcosy, ±л/г2 cos2yj +z21 , (19)

11

здесь г21 --

•21

2 а

(20)

'21

где а1Х = (2ги-г)2 ; Ь21 =2г\_2щ{г-г)ъ\пгу1-т,(2ги -г)(2ги + т,)] ; С21 = г1Щ^ги +/и/)[,и/(2'с/ +т/)-4г(г-гг/)зт2 ух] .

Знаки перед корнем в формулах (18)-(20) принимают, исходя из полученных результатов.

Для оценки качественных показателей мелкомодульного храпового зацепления предложены коэффициенты рабочей длины внешнего и внутреннего храповых зубьев - еп =1,п/Ьп И 8,2 =7,21 А/1 > 3 также ИХ Ра" бочей высоты Е,3 = к, ¡Н,.

Расчет храпового зацепления (г=30 мм, т(=0,5 мм) показал (рис. 3), что прямолинейный участок для внутренних храповых зубьев существует,

е<1. Ба 0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

т

/

9 !

4 8 9°27' 12 16 71, град

Рис. 3. Зависимость коэффициентов рабочей длины зубьев от угла наклона передней кромки

начиная с определенного утла у1=9°27 (в,2 =0,75-0,99). Для внешних храповых зубьев прямолинейный участок существует при всех значениях угла (ей =0,50-0,95). При этом коэффициент рабочей высоты составляет е(3=0,74.

Исследование нагрузочной способности и напряженно-деформированного состояния мелкомодульных храповых зубьев позволило установить величины и характер распределения в них напряжений и деформаций. Получена зависимость для определения расчетного вращающего момента, передаваемого механизмом

»^М

7(0,09-0,13)х?

+ 1

(21)

где К'„ - вспомогательный коэффициент, =0,442 мм"075; гк- число эксцентриковых колец; гг - число зубьев на кольце; 1Х - длина рабочей части эксцентрикового кольца; с11У2 - диаметр начальной окружности зубчатого зацепления; [су] - допускаемое напряжение; %Р - коэффициент геометрических параметров механизма.

Исследование напряженно-деформированного состояния внешней обоймы эксцентриковых МСХ нефрикционного типа проводили в зависимости от комплекса геометрических параметров: £> - внутреннего диаметра

обоймы (оболочки); Р0 - угла зоны зацепления; f\/D - отношения толщины цилиндрической оболочки А, к её диаметру D; h2(D - отношения толщины пластины h2 к диаметру оболочки D\l¡D - отношения длины оболочки 1 к её диаметру D \lx¡l - отношения длины зоны зацепления к длине оболочки.

Установлены величины и характер распределения эквивалентных напряжений ае и радиальных деформаций 5Л внешней обоймы. Определено, что в радиальном сечении обойма деформируется не симметрично относительно вертикальной оси, как предполагали раньше, а имеет большую радиальную деформацию в зоне зацепления, расположенной ближе к её свободному краю.

Предложены зависимости для определения напряжений и деформаций, возникающих во внешней обойме:

=<ye(3)Káe(D)Ke(/,l)Ke(h2)Ke(l)Ke(ll) ' (22) 5я = ^Ю)К'чо)Кь№кЬф2)К'ц1)К'ц1\) > (23)

где üé(3) и - напряжения и деформации, возникающие в базовом варианте внешней обоймы эксцентриковых МСХ нефрикционного типа, a'e(3) —115 МПа и 5д(3) =86 мкм.

Получены эмпирические зависимости для расчета коэффициентов, характеризующих влияние геометрических параметров внешней обоймы на её напряженно-деформированное состояние:

КеФ) = 2,674 - 1,302(Ро /Рд) -1,122(Д/D') + 0,281(Р0/P¡, )2 +

+ 0,24 \{D/D')2 + 0,220(Р„ /p¡, )(£>/D'); ( }

К'Ьф) = 0,508 - 0,272(p0 /Pó)+0,979(£>/ D')+0,105(P0 / Pó )2 +

+0,321 (D¡D'f - 0,641(P0/PÓX-D/D') , 1 j

где Pó и D' - угол зоны зацепления и диаметр базового варианта внешней обоймы эксцентриковых МСХ нефрикционного типа, Р'о=70° и £>'=140 мм.

= 0,029(A1/z?)~1'54 ; (26) ■^S(Al) = 0,021(7^/Z))-1,70 ; (30)

У' Лсте(А2) ^0,674-Ь0'0,26; A2/D (27) = 0,048+°'°/78 ; h2]D (31)

К*е«) = :0>34вЗ,43(//^ . (28) = :0)25e3,77(//O) . (32)

3,55(^/0 (29) 13 (Л) ; _ 3,7 ОД/0 (33)

~ 2,09+ (ljlf ' 2,24+(/,//)3 '

Третья глава посвящена исследованию триботехнических характеристик, нагрузочной способности и напряженно-деформированного состояния эксцентриковых МСХ фрикционного типа.

Определение приведенных коэффициентов трения в контакте рабочих поверхностей эксцентриковых МСХ фрикционного типа. Надежное заклинивание эксцентриковых МСХ фрикционного типа возможно только в случае, когда коэффициент трения в сопряжении эксцентрикового кольца с внешней обоймой больше, чем в сопряжении эксцентрикового кольца с эксцентриком.

Для обеспечения этого условия предлагается получить эффект клинового сопряжения простым и технологичным способом в кинематической паре (рис. 4), образованной внешней обоймой 1 с внутренней цилиндрической поверхностью и кольцом 2 с дуговыми выступами, расположенными под углом Р0.

Получены формулы (табл. 1) для определения приведенных коэффициентов трения при различных законах распределения давления р(р) по дуговым выступам. Корректность выбора закона распределения давления для каждого случая надо проверять экспериментально.

Таблица 1

Рис. 4. Расчетная схема кинематической пары

Закон распределения давления Полученная формула

Постоянный РФ) = Ртах = С0И5Г /пр2 ЛРо 1-созр0 (34)

Косинусоидальный Р(Р) = Ртах СОЭР /пр2 4/2(1-СОЗР0) 2р0-Бт2р0 (35)

Параболический .Р(Р) = Ртах со;>2 Р /пр2 О,75/2(2Ро-8Ш2Р0) 2-ЗсозРо +соэ3 р0 (36)

Эллиптический /п?2 /2(и + 2р0) (37)

~ 0,061 + 1,492р0+1,346р£

Котангенса Р( Р) = Ртах Р /пг2 /2 1п(сО5р0) БтРо + 1п(созр0) - 1п(1 + ят р0) (38)

Исследование нагрузочной способности эксцентриковых колец проводили в зависимости от комплекса геометрических параметров: О - внешнего диаметра эксцентрикового кольца; £>/с1 - отношения внешнего диаметра кольца £> к его внутреннему диаметру ; е/с/ - отношения эксцентриситета е к внутреннему диаметру с1 кольца; Р0 - угла расположения дуговых выступов; /г//2 - отношения длины рабочей половины кольца с дуговыми выступами 1Х к нерабочей /2; Л1 - зазора между эксцентриковым кольцом и эксцентриком.

Предложено оценивать нагрузочную способность эксцентрикового кольца величиной расчетного вращающего момента ГР, и получена зависимость для её определения

Т —Т" у тг« ул у' V-"

~Лг(й)Л-г(<г)Лг(е)Лг(;2)Лг(д) > 2

где 2"р - величина расчетного вращающего момента, передаваемого базовым вариантом эксцентрикового кольца при /2 =20 мм, Гр =185 Н-м.

Получены эмпирические зависимости для расчета коэффициентов, характеризующих влияние геометрических параметров эксцентрикового кольца на его нагрузочную способность:

К"тт =0,183-0,591 СР0/Р5)+0,826 (£>/£>") + 0,486 (Р0 / р; )2 + +1,123(£>/Б")1 -1,039(Р0/Р;)(/)/£>•),

где Ро и 1У - угол расположения дуговых выступов и диаметр базового варианта эксцентрикового кольца, ро=15° и £>"=140 мм.

(41)

^)=8,479 + 2,382(р0/р^)-1,628ф//)") + 16,53да) +

+ 7,2-10"2 (Ро/Р^)2 +1,56 ■ 10"2 ф/О")1 + 7,6(£)/с?)2 + +6,21 • 1 О"2 (Ро /К )(£>/£>") -1,162(Я/Я')(Д/<*) -

-1,774(р0/р5)фЛО;

К"т(е) = 2,395 + 1,57-10"2 (Р0/Р£) - 0,124ф/Г>") - 22,75(еД0 --ОД58(Р0/Ро)2 -2,56-Ю"2 (О/ Б")1 +46,4 (е/с/)2 -

-0,07(р0/р;)(£»/£>")+2,324(£>/£О(е/'0 +

+3,945(р0/р^Х^);

К"Т(12) = 0,0160 + 0,316(0/0') +1,02(/1 //2) -1,96 • 1 о-3 ф/£>")2 - (43) -3,7М0-2(/,//2)2 -0,308(0/0")(/,//2);

Исследование напряженно-деформированного состояния эксцентриковых колец показало, что в эксцентриковом кольце постоянной длины наибольшие эквивалентные напряжения ае действуют в зоне его контакта с эксцентриком, а в кольце переменной длины - в зоне перехода рабочей половины кольца к нерабочей в районе дугового выступа его узкой части.

Предложена зависимость для определения напряжений, возникающих в эксцентриковом кольце при передаче расчетного вращающего момента:

где а"е(2) - напряжение, возникающее в базовом варианте эксцентрикового

кольца при передаче расчетного вращающего момента, а"е^2)=65 МПа-

Коэффициенты, характеризующие влияние геометрических параметров эксцентрикового кольца на возникающие напряжения, определяют по эмпирическим зависимостям.

Для эксцентрикового кольца переменной длины по зависимостям

К'в (Ю =3,066-1,942(Р0/(3^)-1,26б(/)/1)'') + 0,712(Р0/Р5)2 + (46)

+0,421ф/£>')2 +0,117((30/рда/£О;

К'в(Д = 0,208(0/с?)3,26 ; (47) = 0,393(е/<*Г°'367 ; (48)

Ке(12) = 0,*3 + 0,Щ,/12? ; (49) К"СеШ ■ <50)

Для эксцентрикового кольца постоянной длины по зависимостям К1 т =5,15О-2,979(Ро/Р"о)-2,618ф/^) + 0,726(ро/р;)2 + (Я)

+ 0,574(7)/£>")2 + 0,585(Р0 /Рд) (И/В") ■ К^ =0,453ф/^6 ; (52) Ке(е) = 0,466(е/еГ)-0'299 ; (53)

= 0,83+0,17^//^ ; (54) . (55)

Исследование напряженно-деформированного состояния внешней обоймы эксцентриковых МСХ фрикционного типа позволило установить величины и характер распределения эквивалентных напряжений ае и радиальных деформаций 8Д внешней обоймы.

Предложены зависимости для определения напряжений и деформаций, возникающих во внешней обойме:

ае =а"е(Ъ)Кеф)Кае(Ы)Ке(И2)Кяе(I)Кае(/1) ; (56)

5/г = > (57)

где с'(3) и 5д(3) - напряжения и деформации, возникающие в базовом варианте внешней обоймы эксцентриковых МСХ фрикционного типа, сТе(3)= 98 МПаи 5^{3)=60 мкм.

Получены эмпирические зависимости для расчета коэффициентов, характеризующих влияние геометрических параметров внешней обоймы на её напряженно-деформированное состояние:

КеФ) =1,229 + 0,236(Зо/Р"о)-0,642(Д/^) + 0,252(Ро/Р2)2 + + 0,268(0/О")2 - 0,344ф0 /Рд )(£»/О");

Цф)=0,277+0,095(Р0/р^)+0,244(/3/£>")+03153(р0/р;)2 + +0,278(.0/Д')2 -0,050(Р0/Ро)(Д/£>") ;

о/и^/дг132

=0,553+°'°31-

(58)

(59)

¡Г" -И 9Чр4,35(//Д)

А2/£) '

э

0,120 3,1 оса/о4

(60) = 0,024(/г1/£>)~1'61 ; (64)

(61) ^5(А2) = 0,12 + °'°/65; Й2/Д ' (65)

(62) п :0,26е3'86^) . (66)

(63) = 124 ' 3,69(У/)4 ■ (67)

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям эксцентриковых МСХ, которые проводили на специально разработанных стендах и установках с использованием современных методов планирования физических экспериментов и обработки полученных результатов.

Исследование надежности эксцентриковых МСХ. В качестве критерия надежности эксцентриковых МСХ принимали число циклов включений, соответствующее нижней границе их наработки на отказ .

Экспериментально установлено (рис. 5), что надежность работы эксцентриковых МСХ фрикционного типа (материал сталь ШХ15, угол заклинивания а =9°) больше в сравнении с роликовым МСХ в 1,7 раза.

Механизмы, изготовленные из материала сталь 12ХНЗА, 18ХГТ (угол а =9°), а также сталь ШХ15 (угол а =5 и 12°) обладают недостаточной надежностью работы.

Экспериментально установлено (рис. 6), что надежность работы эксцентриковых МСХ нефрикционного типа (материал сталь ШХ15, модуль /я, =0,4, 0,5 и 0,8 мм) больше в сравнении с роликовым МСХ соответственно в 1,15, 1,75 и 2,4 раза.

Механизмы, выполненные из материала сталь ШХ15 с модулем т, =1,0 мм и сталь 40ХН, 12ХНЗА, 18ХВГ с mt= 0,5 мм, обладают недостаточной надежностью.

Исследование относительного поворота элементов эксцентриковых МСХ показало (рис. 7), что они имеют переменную характеристику изменения коэффициента крутильной жесткости К^, которая состоит из начального участка с мягкой характеристикой и конечного с жесткой. Её отклонение от линейной характеристики составляет незначительную величину порядка 2,3-4,8 % (механизмы нефрикционного типа) и 4,3-9,7 % (механизмы фрикционного типа).

Эксцентриковые МСХ нефрикционного типа обладают большим в 2,83,5 раза коэффициентом крутильной жёсткости, чем роликовые МСХ и в 2,15-3,25 раза, чем эксцентриковые МСХ фрикционного типа. Для механизмов фрикционного типа при изменении угла заклинивания а в 1,57 раза коэффициент Kf. изменяется на 12-18 %, а для механизмов нефрикционного типа при изменении а в 2,33 раза коэффициент К^ изменяется на 13-21 %. При уменьшении угла заклинивания коэффициент К^ тоже уменьшается.

Исследование радиальной деформации элементов эксцентриковых МСХ показало (рис. 8), что с увеличением силы FNl происходит рост деформации 8Д, который несколько замедляется после Fvl=l 500-2500 Н. Это объясняется ростом угла области контакта между эксцентриковым кольцом и эксцентриком и, как следствие, уменьшением плеч действия сил. Характер изменения радиальной деформации аналогичен для всех образцов эксцентриковых колец.

Величина радиальной деформации узкой части эксцентриковых колец в 1,7-2,7 раза больше, чем широкой. Расхождение теоретических (полученных МКЭ) и экспериментальных значений hR находится в пределах 15-16 % и только для отдельных значений доходит до 19-25 %.

Исследование износостойкости эксцентриковых МСХ показало (рис. 9 и 10), что после (8-10)-103 циклов включений Ыц износ стабилизируется, при

этом максимальная величина относительного массового износа эксцентриковых колец А т/т составляет 0,148 % (механизмы фрикционного типа) и 0,060,08 % (механизмы нефрикционного типа).

Больший в 1,15-1,38 раза износ правого эксцентрикового кольца механизмов фрикционного типа объясняется его постоянным поджатием упругим элементом к поверхности внешней обоймы.

Увеличение угла заклинивания а в 1,10-1,16 раза и модуля mt в 2 раза приводит к уменьшению износа на 5-10 %.

МгЮ6, вкл 2,0

1,5 1,0 0,5

& гм

А«,

"ЯГ

Рис. 5. Число циклов включений, соответствующее нижней границе средней наработки на отказ эксцентриковых МСХ фрикционного типа

а=10°

^2=5°

0.03

Рис. 7. Зависимость крутящего момента от угла относительного поворота: эксцентриковые нефрикционного ( О), фрикционного ( Д ) типа и роликовый ( □ ) МСХ

МгЮ\ вкл 2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0

й

Ж

о

Ш:

?

Ж

л 8

о

Оч

ОЙ*

Ш

Ж-.:

Рис. 6. Число циклов включений, соответствующее нижней границе средней наработки на отказ эксцентриковых МСХ нефрикционного

5Л,

мм 0.09

0.07

0.05

0.03

■Г I I -----расчет МКЭ

л

1х=6 мм, Р0=15°

°'°^00 1000 1500 2000 2500 3000 рщ, Н Рис. 8. Зависимость радиальной деформации эксцентрикового кольца от нагрузки: узкая ( Д ) и широкая (О ) части кольца

Исследование шумовых характеристик эксцентриковых МСХ показало (рис. 11), что уровень звукового давления ЬР, генерируемого при работе эксцентриковых МСХ, не превышает допускаемой величины. Использование в приводах эксцентриковых МСХ нефрикционного типа увеличивает уровень звукового давления на 1-7 дБ в зависимости от частоты октавной полосы.

Исследование потерь на трение в период свободного хода эксцентриковых МСХ с подтормаживающим устройством роликового типа показало (рис. 12), что момент трения Тсх при свободном ходе эксцентриковых МСХ имеет две зоны, разделенные его минимальным значением. Подобный характер носит изменение моментов трения в период свободного хода для клиновых и роликовых МСХ.

Величина потерь на трение в эксцентриковых МСХ меньше в 1,9-2,1 раза, чем у роликовых МСХ при одинаковых условиях эксплуатации.

Исследование работоспособности эксцентриковых МСХ в импульсных приводах машин (импульсных вариаторах). Экспериментальные исследования проводили для трех типов импульсных вариаторов (ИВ) с эксцентриковыми МСХ фрикционного и нефрикционного типов, изготовленных из различных материалов (сталь 12ХНЗА, ШХ15 и 18ХГТ). Механизмы нефрикционного типа имели различный модуль (т1 =0,50 и 0,75 мм).

Во время проведения эксперимента наибольшее время работы ИВ при положительных результатах испытаний составило: ВИКТИ-05 - 510 ч; ВИКТИ-02 -611ч; ВИКТИ-03 - 462 ч. При этом долговечность эксцентриковых МСХ, выраженная через число циклов включений, составляет //ц =(20-22)-10б (механизмы фрикционного типа) и А^ц=(18-25)-106 (механизмы нефрикционного типа).

Установлено, что требуемый уровень работоспособности эксцентриковых МСХ обеспечивается при выполнении их из материала сталь 1ПХ15. Эксцентриковые МСХ нефрикционного типа, работающие в тяжелонагруженных ИВ, необходимо выполнять с модулем т, >0,50 мм.

Исследование влияния типа эксцентриковых МСХ на кинематическую характеристику импульсных приводов машин (импульсных вариаторов) показало, что при применении эксцентриковых МСХ нефрикционного типа увеличение передаточного отношения /г в зависимости от нагрузки Т носит линейный характер и находится в пределах 1,0-9,9 %. При использовании эксцентриковых МСХ фрикционного типа увеличение /г носит нелинейный характер и находится в пределах 12,9-20,8 %.

Получены эмпирические зависимости для расчета изменения кинематической характеристики от нагрузки для ИВ с эксцентриковыми МСХ.

Исследование приведенных коэффициентов трения скольжения. На рис. 13 показана зависимость экспериментальных (сплошные линии) и теоретических (пунктирные линии) значений приведенного коэффициента трения /пр2 от среднего контактного давления рс? для приработавшихся поверхностей при различных законах распределения давления по дуговым выступам.

"0 2 4 6 8 Лц'Ю , ввел

Рис. 9. Зависимость относительного массового износа от числа циклов включения для эксцентриковых МСХ фрикционного типа

2000 4000 /, Гц

Рис. II. Зависимость уровня звукового давления от частоты октавной полосы для эксцентриковых МСХ

Дт/т %

0.08 0.06

0.04

0.02

0

Рис. 10. Зависимость относительного массового износа от числа циклов включения эксцентриковых МСХ нефрикционного типа

Тех, Н-м 0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01 -----------

0 200 400 600 800 ©сх, С

Рис. 12. Зависимость момента трения в период свободного хода от угловой скорости: роликовый (Л ) и эксцентриковый ( О ) МСХ

Теоретические величины получены на основании формул (34)-(38), где /2=0,045-0,055 принимали по результатам опытов полукольца с гладкой цилиндрической поверхностью.

/тт 0.28

0.24 0.20 0.16 0.12

0.08-------

0 1 2 3 4 5 /?ст,МПа

Рис. 13. Зависимость приведенного коэффициента трения от контактного давления: эллиптический (----), косинусоидальный (-), параболический (---),

котангенса (.............) законы при Р0=15° ( О), р0=25°( 0 ) и р0=35° (О)

Окончательно выбираем косинусоидальный закон распределения давления, так как в этом случае ни для одной точки относительная погрешность не превышает 15% и, кроме того, он описывает распределение давления в простой аналитической форме.

Пятая глава посвящена практическому применению научных результатов работы. Разработана методика проектирования эксцентриковых МС-Х, применяемых для передачи вращающего момента Г=8-8000 Нм при диапазоне изменения диаметра внешней обоймы £) =40-240 мм и посадочного диаметра 12-120 мм.

Расчет запаса усталостной прочности рекомендовано выполнять по модели И.А. Биргера с использованием интенсивности амплитуд переменных напряжений и первого главного напряжения. Так как при работе МСХ напряжения изменяются по пульсирующему (отнулевому) циклу, зависимость для расчета коэффициента запаса усталостной прочности можно записать как

па=-—^- , (68)

[0,5£а/е^]ае + 1|/осг1

где а_! - предел выносливости; Ка - эффективный коэффициент концентрации напряжений; - коэффициент влияния абсолютных размеров сечения; гГ - коэффициент влияния шероховатости поверхности; ц/а - коэффициент

чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений; СГ] - первое главное напряжение.

Для определения величины в наиболее напряженных зонах внешней обоймы и эксцентриковых колец получены эмпирические зависимости.

Проведена оценка технико-экономических показателей МСХ с использованием коэффициентов относительной массы кт = т/ТИц и стоимости

кс = С/Т, учитывающих массу т и стоимость С механизмов, передаваемый момент Т и параметр долговечности ЛГЦ (табл. 2).

Таблица 2

Сравнение технико-экономических показателей МСХ

Тип МСХ Коэффициент кт, кг/Н-м Коэффициент кс, руб./Н-м

Эксцентриковые МСХ фрикционного типа (0,54-0,88) -10"9 9-37

Роликовые МСХ фирмы «ОМЫ» (Германия) (0,42-0,81) -10"9 28-66

Эксцентриковые МСХ нефрикционного типа (0,32-0,47) - Ю-9 5-20

МСХ с эксцентриковыми роликами фирмы «ЗйеЬег» (Германия) (0,26-0,44) -10"9 14-51

Рассмотрен опыт применения разработанных конструкций эксцентриковых МСХ в приводах промысловых машин, стартерах для пуска автотракторных и судовых двигателей, импульсных вариаторах, металлорежущих станках.

Показана и обоснована возможность использования результатов работы при модернизации колодочных тормозов мобильных машин, колодочных центробежных муфт и храповых центробежных МСХ.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании анализа конструкций и опыта эксплуатации МСХ сделан вывод, что с точки зрения повышения их нагрузочной способности, долговечности и упрощения технологии изготовления одними из наиболее перспективных являются механизмы с рабочими поверхностями, основой образования которых служат окружности с центрами, смещенными на величину эксцентриситета, - эксцентриковые МСХ.

2. Предложен рациональный профиль для мелкомодульных храповых зубьев (модуль т, =0,4-1,0 мм) эксцентриковых МСХ нефрикционного типа, обеспечивающий их контакт в зацеплении по поверхности и, как следствие, повышение нагрузочной способности механизмов. При этом:

• разработаны основы теории предложенного мелкомодульного храпового зацепления и получены аналитические зависимости по расчету его геометрических параметров, позволяющие обоснованно выбирать их величины;

• получены аналитические зависимости и рекомендации для геометрического расчета станочного зацепления и исходного контура режущих инструментов, обеспечивающих производство храповых зубьев с высокими качественными показателями;

• предложены коэффициенты рабочей длины внешнего и внутреннего храповых зубьев, а также их рабочей высоты, которые позволяют анализировать качественные показатели зацепления и обоснованно назначать геометрические параметры зубьев на этапе проектирования;

• показано, что для обеспечения наибольшей нагрузочной способности и возможности изготовления храповых зубьев высокопроизводительным методом обкатки передние кромки их профиля необходимо выполнять под некоторым углом к радиальной прямой (обычно у]=10-11°);

• предложенный профиль зубьев также можно использовать в других типах храповых МСХ и зубчатых сцепных муфтах радиального действия.

3. Рассмотрена возможность повышения триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ фрикционного типа путем реализации приведенного коэффициента трения в сопряжении их рабочих поверхностей. При этом:

• предложена и теоретически обоснована возможность получения эффекта клинового сопряжения простым и технологичным способом в контакте цилиндрических поверхностей внешней обоймы и дуговых выступов эксцентриковых колец;

• получены аналитические зависимости для определения приведенных коэффициентов трения в предлагаемом сопряжении при различных законах распределения давления, что позволяет повысить достоверность расчета триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ в период заклинивания;

• экспериментально установлено, что в предлагаемом сопряжении давление изменяется по закону косинуса, что позволяет более точно учесть особенности контактирования рабочих поверхностей;

• показано, что за счет использования предлагаемого сопряжения можно повысить в 2,6-5,7 раза величину коэффициента трения и, как следствие, гарантировать надежное заклинивание и увеличение нагрузочной способности механизма;

• предложенное конструктивное решение и аналитические зависимости также можно использовать при проектировании других типов МСХ, фрикционных колодочных тормозов и муфт.

4. Рассмотрен ряд сложных в расчетном отношении случаев определения нагрузочной способности и напряженно-деформированного состояния эксцентриковых МСХ для диапазона диаметра /5=40-240 мм. При этом:

• с использованием компьютерного твердотельного моделирования и метода конечных элементов (программа T-FLEX CAD) разработаны параметрические модели рабочих элементов механизмов (внешней обоймы, эксцентриковых колец, мелкомодульных храповых зубьев), учитывающие особенности их конструктивных параметров и силового нагружения, позволяющие повысить точность исследования напряженно-деформированного состояния;

• установлены величины и характер распределения напряжений и деформаций в рабочих элементах механизмов, определены зоны действия наибольших напряжений. Как подтвердили экспериментальные исследования и опыт эксплуатации эксцентриковых МСХ, разрушение рабочих элементов происходит именно в этих зонах;

• установлены закономерности влияния комплекса конструктивных параметров и способа передачи нагрузки на нагрузочную способность и напряженно-деформированное состояние элементов эксцентриковых МСХ;

• получены эмпирические зависимости для расчета нагрузочной способности, прочности и жесткости при любом сочетании геометрических параметров рабочих элементов эксцентриковых МСХ, что позволяет повысить точность расчетов их эксплуатационных характеристик;

• предложена модель усталостной долговечности с использованием интенсивности амплитуд переменных напряжений и первого главного напряжения, позволяющая более точно учесть механику усталостного разрушения элементов механизмов при сложном напряженном состоянии и изменении напряжений по пульсирующему циклу;

• показано, что при одинаковых габаритах нагрузочная способность эксцентриковых МСХ фрикционного типа больше в 1,1-4,4 раза, чем роликовых МСХ, а эксцентриковых МСХ нефрикционного типа сопоставима с сухари-ковыми МСХ.

5. Экспериментально подтверждена достоверность полученных теоретических результатов и исследованы эксплуатационные характеристики эксцентриковых МСХ. При этом:

• определены величины нижней границы наработки на отказ эксцентриковых МСХ и доказано, что их надежность по этому критерию больше в сравнении с роликовыми МСХ в 1,7-2,4 раза;

• определены величины коэффициента жесткости кручения эксцентриковых МСХ, которые больше в 1,3-3,5 раза в сравнении с роликовыми МСХ при одинаковых габаритах. Это обеспечивает увеличение нагрузочной способности и уменьшение потерь на трение при заклинивании механизмов;

• установлено, что эксцентриковые МСХ имеют переменную характеристику жесткости при кручении. В начале периода заклинивания она мягкая и обеспечивает снижение динамических нагрузок, а затем переходит в жесткую и обеспечивает передачу нагрузки без буксования;

• определены величины относительного массового износа эксцентриковых колец и доказано, что после (8-10)-103 циклов включения механизмов из-

нос стабилизируется и, в отличие от роликовых МСХ, практически не влияет на работоспособность;

• подтверждено, что долговечность эксцентриковых МСХ фрикционного типа при большой частоте включения (в импульсных приводах машин) в 2,2 раза больше, чем роликовых и в 5,1 раза, чем клиновых МСХ. Эксцентриковые МСХ нефрикционного типа имеют долговечность сопоставимую, а в ряде случаев, большую, чем микрохраповые и дифференциальные МСХ;

• показано, что падение настроенного передаточного отношения с увеличением нагрузки при использовании в импульсных приводах машин эксцентриковых МСХ составляет 1,0-20,8%, что меньше по сравнению с МСХ ряда других конструктивных схем. Причем, применение эксцентриковых МСХ нефрикционного типа в импульсных приводах машин позволяет обеспечить их работу с более стабильной кинематической характеристикой;

• определены величины уровней звукового давления, генерируемого при работе эксцентриковых МСХ, и доказано, что этот показатель не превышает допустимых значений для рабочих зон в производственных помещениях;

• установлен характер изменения момента трения в период свободного хода эксцентриковых МСХ и доказано, что его величина в 1,9-2,1 раза меньше, чем у роликовых МСХ при одинаковых условиях эксплуатации.

6. Выполнена эксплуатационная проверка эксцентриковых МСХ в производственных условиях. При этом:

• разработаны практические рекомендации по совершенствованию конструктивных схем эксцентриковых МСХ, предложены их новые конструкции, защищенные патентами;

• разработана методика проектирования, использование которой уменьшает время многовариантных расчетов и разработки новых конструкций эксцентриковых МСХ в 3-5 раза;

• спроектированы, изготовлены и внедрены эксцентриковые МСХ в приводы: машин резки и наживления механизированных линий ярусного лова «Помор» (проект 2544); стартеров для запуска автотракторных и судовых двигателей (ГАЗ-52-04, ЗМЭ-53, Д-240, 5Д4); импульсных вариаторов (ВИКТИ-02, -03, -04, -05); токарно-винторезных станков 16К20;

• производственные испытания эксцентриковых МСХ в приводах машин подтвердили, что они сохранили эксплуатационные характеристики, заданные при проектировании, в переделах назначенного срока службы, большего в 2,5 раза, чем для роликовых МСХ;

• показано, что относительная масса эксцентриковых МСХ меньше в 1,85,0 раза, чем отечественных роликовых МСХ и несколько больше, в 1,05-1,26 раза, чем современных зарубежных МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами. При этом относительная стоимость эксцентриковых МСХ меньше в 1,8-3,2 раза, чем зарубежных образцов МСХ.

7. Материалы диссертации включены в курсы учебных дисциплин «Детали машин», «Бесступенчатые передачи приводов пищевых машин» и «Ос-

новы конструирования промысловых машин» для студентов ФГБОУ ВПО «КГТУ» специальностей: 260601.65 — Машины и аппараты пищевых производств; 260602.65 - Пищевая инженерия малых предприятий; 111000.62 -Рыболовство; 111001.65 - Промышленное рыболовство.

Основное содержание диссертации опубликовано: в монографии

1. Шарков О.В. Эксцентриковые механизмы свободного хода фрикционного типа. - Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2011. - 206 с.

в журналах по списку ВАК:

2. Горин М.П., Шарков О.В., Калинин A.B. Автоматические импульсные вариаторы для промыслового оборудования // Рыбное хозяйство. - 2002. -№ 1.-С. 50.

3. Шарков О.В., Калинин A.B. Исследование надежности эксцентриковых механизмов свободного хода зацеплением // Техника машиностроения. -

2003.-М6.-С. 87-89.

4. Шарков О.В. Об эффекте клинового сопряжения в кинематических парах с гладкой цилиндрической поверхностью // Вестник машиностроения. -

2004.-№11.-С. 21-23.

5. Шарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование шумовых характеристик импульсного вариатора // Безопасность жизнедеятельности. - 2007. - № 4. - С. 28 - 30.

6. Шарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование шумовых характеристик приводов машин с эксцентриковыми механизмами свободного хода // Безопасность труда в промышленности. - 2007. - № 5. -С. 52-53.

7. Шарков О.В. Жесткость приводных эксцентриковых механизмов свободного хода // Тракторы и сельхозмашины. - 2009. - № 2. - С. 36 - 37.

8. Шарков О.В., Калинин A.B. Исследование кинематических характеристик импульсных вариаторов И Вестник машиностроения. - 2009. - № 6. -С. 21-24.

9. Шарков О.В. Синтез мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа // Известия вузов. Машиностроение. - 2011. - № 3. - С. 30 - 32.

10. Шарков О.В., Васильев А.Н. Исследование потерь на трение в эксцентриковых механизмах свободного хода приводов стартеров // Известия вузов. Машиностроение. -2011. -№ 4. - С. 37-39.

11. Шарков О.В., Золотое И.А. Влияние геометрических параметров внешней обоймы на её напряженно-деформированное состояние // Вестник машиностроения. - 2011. - № 4. - С. 41 - 43.

12. Шарков О.В. Напряженное состояние мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода // Известия вузов. Машиностроение. -2011. -№ 5. - С. 34-36.

13. Шарков О. В. Методика расчета напряжений и деформаций внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода // Известия вузов. Мат шиностроение. - 2011. - № 7. - С. 21 - 23.

в патентах на изобретения и полезные модели:

14. Патент № 2078262 РФ, МКИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / М.П. Горин, О.В. Шарков. - опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1997. -№ 12.

15. Патент № 2177091 РФ, МКИ F16 Н 29/22. Автоматическая импульсная передача / М.П. Горин, H.A. Кузнецова, О.В. Шарков, A.B. Калинин. -опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2001. - № 24.

16. Патент № 2249733 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, A.B. Калинин. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». -М., 2005. -№ 10.

17. Патент № 2299363 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков.-опубп. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М.,2007.-№ 14.

18. Патент № 27659 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шаркав, -опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». -М., 2003. -№ 4.

19. Патент № 32219 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковый механизм свободного хода ¡A.B. Калинин, А.Н. Васильев, О.В. Шарков. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2003. - № 25.

20. Патент № 32220 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, A.B. Калинин, А.Н. Васильев. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2003. - № 25.

21. Патент № 38866 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, А.Н. Васильев, A.B. Калинин. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2004. - № 19.

22. Патент № 38867 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковая муфта свободного хода / О.В Шарков, А.Н. Васильев, Т.Ю. Лежанкова. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2004. -№ 19.

23. Патент № 70328 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О-В. Шарков, С.В. Кириллов. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». -М., 2008,- №2.

24. Патент № 70558 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковый механизм свободного хода / О.В. Шарков, С.В. Кириллов. - опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2008. - № 3.

в научный журналах:

25. Горин М.П., Шарков О.В., Кузнецова H.A. Импульсные вариаторы с эксцентриковыми механизмами свободного хода // Машиностроитель - 2001 -№ 7. - С. 14-16.

26. Васильев А.H., Жаркое О.В. Совершенствование пусковых устройств судовых двигателей за счет использования эксцентриковых механизмов свободного хода // Морская индустрия. - 2002. - № 1. - С. 37.

27. Шаркав О. В. Управляемый эксцентриковый механизм свободного хода // Изобретатели машиностроению. - 2002. - № 4 (23). - С. 3 - 4.

28. Жаркое О.В., Калинин A.B. Результаты исследования эксцентриковых механизмов свободного хода для промыслового оборудования // Известия КГТУ. - 2003.-№ 4. - С. 173 - 179.

29. Жарков О. В. Пара трения // Изобретатели машиностроению. - 2003. -№3(26).-С. 14-15.

30. Жарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование тяго-во-скоростной характеристики импульсных приводов для промыслового оборудования // Известия КГТУ. - 2004. - № 6. - С. 155 - 160.

31. Жарков О.В., Калинин A.B., Золотое И.А. Автоматический импульсный вариатор // Изобретатели машиностроению. - 2005. - № 4 (35) -С. 9-10.

32. Жарков О.В. Экспериментальное исследование приводных барабанов с импульсными вариаторами для механизированных линий ярусного лова // Известия КГТУ. - 2006. - № 9. _ с. 98 - 102.

33. Жарков О.В., Калинин A.B. Муфта свободного хода//Изобретатели машиностроению. - 2006. - № 2 (37). - С. 12 - 13.

34. Жарков О.В., Золотое И.А. Исследование напряженного состояния внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода методом объемных конечных элементов // Машиностроитель. - 2006. - № 12. - С. 16 - 17.

35. Жарков О.В., Золотое И.А. Исследование деформации эксцентриковых механизмов свободного хода методом конечных элементов И Известия КГТУ. -2007,-№ 11.-С. 127-130.

36. Жарков О.В., Калинин A.B., Кириллов C.B. Экспериментальное исследование крутильной жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа // Известия КГТУ. - 2007. - № 12. - С. 52 - 57.

37. Жарков О.В. Муфта свободного хода // Изобретатели машиностроению. - 2008. - № 6 (51). - С. 29.

38. Жарков О.В. Анализ распределения напряжений и деформаций в заклинивающихся элементах эксцентриковых механизмов свободного хода // Машиностроитель. - 2009. -№ 2. - С. 44 - 46.

39. Жарков О.В., Калинин A.B. Анализ возможности применения вариаторов в приводах промыслового оборудования для неводного лова // Известия КГТУ.-2009.-№16.-С. 105-114.

40. Sharkov О. V., Kalinin А. V. Kinematic characteristics of pulsed speed regulators // Russian engineering research. - 2009. - V. 29. - № 6. - P. 551 - 554.

41. Жарков O.B., Золотое И.А. Анализ упругой податливости внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа методом конечных элементов // Машиностроитель. -2010. - № 10. - С. 26-29.

42. Sharkov О. V., Zolotov I.A. Influence of the geometric properties of an external housing on its stress-strain state // Russian engineering research. - 2011. -V31.-№4.-P. 335-337.

в сборниках научных трудов и материалов конференций:

43. Шарков О.В. Экспериментальное исследование радиальной жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода // Надежность и долговечность промысловых устройств и механизмов: сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1994.-С. 60-65.

44. Горин М.П., Архангельский Г.В., Шарков О.В. Определение жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода высокой упругой податливости // Надежность и долговечность промысловых устройств и механизмов: сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1994. - С. 75 - 81.

45. Шарков О.В., Горин МЛ. Исследование износостойкости эксцентриковых механизмов свободного хода И Повышение надежности механизмов и машин пищевых производств: сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1996. -С. 16-21.

46. Горин М.П., Шарков О.В. Совершенствование приводов промыслового оборудования за счет применения эксцентриковых механизмов свободного хода // Повышение эффективности эксплуатации тепловых и энергетических установок, машин и оборудования: сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1998.-С. 170- 173.

47. Колесов И.В., Шарков О.В., Калинин A.B. Формообразование поверхности долбяка для нарезания мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода зацеплением // Прогрессивные машины и механизмы для пищевых производств: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1999; - С. 148 - 156.

48. Калинин A.B., Шарков О.В., Горин МЛ. Результаты исследований импульсного вариатора для приводов машин и механизмов промысловых судов // Прогрессивные машины и механизмы для пищевых производств: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 1999. - С. 23 - 29.

49. Шарков О.В., Калинин A.B. Производство эксцентриковых механизмов свободного хода зацеплением с мелкомодульными зубьями // Современные проблемы проектирования и производства зубчатых передач: сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конфер. - Тула: ТГУ, 2000. - С. 79 - 81.

50. Горин М.П., Шарков О.В., Калинин A.B. Опыт разработки эксцентриковых механизмов свободного хода для механических импульсных систем // Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия: сб. матер. Междунар. науч.-техн. симпозиума. - Орел: ОрелГТУ, 2000. -С. 334-337.

51. Колесов И.В., Шарков О.В., Калинин A.B. Формообразование поверхности инструментальной рейки для нарезания мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода зацеплением // Техноло-

гические процессы, машины и аппараты пищевых производств, их интенсификация и управление: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 2000. -С. 155 -163.

52. Колесов И.В., Шарков О.В. Оценка рационального профиля храповых зубьев в эксцентриковых механизмах свободного хода зацеплением при нарезании долбяком // Технологические процессы, машины и аппараты пищевых производств, их интенсификация и управление: межвуз. сб. науч. тр. -Калининград: КГТУ, 2000. - С. 147 - 154.

53. Шарков О.В. Экспериментальное исследование триботехнических характеристик эксцентриковых механизмов свободного хода // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 2001.-С. 119-128.

54. Шарков О.В. Теоретическое исследование триботехнических характеристик эксцентриковых механизмов свободного хода // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 2001.-С. 107-118.

55. Колесов И.В., Шарков О.В., Калинин А.В. Оценка рационального профиля храповых зубьев в эксцентриковых механизмах свободного хода зацеплением при нарезании инструментальной рейкой // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ,2001.-С. 25-31.

56. Калинин А.В., Шарков О.В., Горин МЛ. Экспериментальное исследование работоспособности эксцентриковых механизмов свободного хода в импульсных вариаторах // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 2001. - С. 20 - 24.

57. Калинин А.В., Шарков О.В., Горин МЛ. Исследование влияния геометрических параметров на износостойкость эксцешриковых механизмов свободного хода // Инженерные проблемы трения, смазки, изнашивания: сб. науч. тр. - Калининград: БГА РФ, 2001. - С. 11 - 16.

58. Sharkov О., Vasiliev A., Kalinin A. Impulse variable-speed drives of machines // Power transmissions-03: proceedings of the International scientific conference in 4 parts. - Varna: Bulgaria, 2003. - P. 1. - P. 247 - 250.

59. Sharkov O., Vasiliev A. Eccentric one-way clutches friction losses assessment // Mechanical engineering technologies-04: proceedings of the IV International congress in 8 volumes. - Vama: Bulgaria, 2004. - V. 6. - P. 119 - 122.

60. Шарков О.В. Конечно-элементный анализ напряженного состояния элементов эксцентриковых механизмов свободного хода // Современные проблемы машиностроения: матер. II Междунар. науч.-техн. конфер. - Томск: ТПУ, 2004. - С. 343 - 347.

61. Шарков О.В., Калинин А.В. Расчетно-экспериментальные методы оценки надежности эксцентриковых механизмов свободного хода // Детали машин и трибология: межвуз. сб. науч. тр. - Калининград: КГТУ, 2005. -С. 132- 136.

w

62. Sharkov О., Vasiliev A., Kalinin A, Finite-elements analyzes of load capacities of eccentric one-way clutches of friction type // Trans&Motauto-05: proceedings of the International scientific conference in 6 parts. - Veliko Tamovo: Bulgaria, 2005. - P. 3. - P. 98 - 101.

63. Шарков О.В. Расчетно-экспериментальный метод оценки кинематической характеристики импульсного вариатора, встроенного в барабан конвейера // Современные проблемы машиностроения: матер. IV Междунар. на-уч.-техн. конфер. - Томск: ТПУ, 2008. - С. 499 - 503.

64. Шарков О.В. Математическая модель кинематической характеристики импульсного вариатора в зоне её нелинейности // Математические методы в технике и технологиях: матер. XXII Междунар. науч. конфер. в 10-ти т. -Псков: ППИ, 2009. - Т. 5. - С. 130 - 132.

65. Шарков О.В., Золотое И.А. Компьютерный анализ влияния геометрических размеров внешней обоймы на её напряженное состояние // Математические методы в технике и технологиях: матер. XXIII Междунар. науч. конфер. в 12-ти т. - Саратов: СГТУ, 2010. - Т. 5. - С. 75 - 78.

66. Шарков О.В., Золотое И.А. Исследование влияния геометрических параметров на жесткость внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа // Современные проблемы машиностроения: матер. V Междунар. науч.-техн. конфер. - Томск: ТПУ, 2010. -С. 510-513.

67. Шарков О.В., Золотое И.А. Напряженно-деформированное состояние внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности: межвузов. сб. науч. тр. - М.: Изд-во «Спектр», 2010. - Вып. 7. - С. 153 - 159.

68. Шарков О.В. Моделирование напряженно-деформированного состояния мелкомодульных храповых зубьев // Математические методы в технике и технологиях: матер. XXIV Междунар. науч. конфер. в 10-ти т. - Саратов: СГТУ, 2011. - Т. 5. - С. 21 - 22.

в сборниках тезисов докладов и трудах Международных и Всероссийских научно-технических конференций опубликовано 22 работы объемом 1-2 с.

Изд. лиц. № 05609 от 14.08.2001 г. Подписано в печать «25» октября 2011 г. Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Усл.-гтеч.л. 2,0. Уч-изд.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ №

Изд-во ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» 236000, г. Калиниград, Советский пр-т 1.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СИМВОЛЬНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО МЕХАНИЗМАМ СВОБОДНОГО ХОДА.

1.1 Общие сведения о механизмах свободного хода.

1.2 Обзор и анализ конструкций механизмов свободного хода.

1.2.1 Конструкции механизмов свободного хода фрикционного типа.

1.2.2 Конструкции механизмов свободного хода нефрикционного типа.

1.2.3 Конструкции эксцентриковых механизмов свободного хода.

1.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований по механизмам свободного хода.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ СВОБОДНОГО ХОДА НЕФРИКЦИОННОГО ТИПА.

2.1 Общая характеристика эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа.

2.2 Основы теории мелкомодульного храпового зацепления для эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа.

2.2.1 Определение геометрических параметров профиля мелкомодульных храповых зубьев.

2.2.2 Анализ методов изготовления мелкомодульных храповых зубьев.

2.2.3 Определение теоретического исходного контура инструментальной рейки для нарезания мелкомодульных храповых зубьев.

2.2.4 Определение теоретического исходного контура долбяка для нарезания мелкомодульных храповых зубьев.

2.2.5 Определение рационального профиля мелкомодульных храповых зубьев при нарезании инструментальной рейкой.

2.2.6 Определение рационального профиля мелкомодульных храповых зубьев при нарезании долбяком.

2.2.7 Определение качественных показателей мелкомодульного храпового зацепления.

2.2.8 Проектирование исходного контура инструментальной рейки и долбяка.

2.3 Нагрузочная способность, прочность и жесткость эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа.

2.3.1 Общие положения.

2.3.2 Напряженно-деформированное состояние и нагрузочная способность мелкомодульных храповых зубьев.

2.3.3 Напряженно-деформированное состояние внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа.

2.3.4 Влияние геометрических параметров внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа на напряженно-деформированное состояние.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ СВОБОДНОГО ХОДА ФРИКЦИОННОГО ТИПА.

3.1 Общая характеристика эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа.

3.2 Триботехнические характеристики эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа в период заклинивания.

3.2.1 Анализ обеспечения условия заклинивания эксцентриковых механизмов свободного хода.

3.2.2 Определение приведенных коэффициентов трения в контакте рабочих поверхностей эксцентриковых механизмов свободного хода.

3.3 Нагрузочная способность, прочность и жесткость эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа.

3.3.1 Расчетная модель эксцентрикового кольца.

3.3.2 Нагрузочная способность эксцентриковых колец.

3.3.3 Напряженно-деформированное состояние эксцентриковых колец.

3.3.4 Влияние геометрических параметров эксцентриковых колец на их напряженное состояние.

3.3.5 Напряженно-деформированное состояние внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа.

3.3.6 Влияние геометрических параметров внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа на напряженно-деформированное состояние.

3.4 Определение относительного поворота рабочих элементов эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа в период заклинивания

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ СВОБОДНОГО ХОДА.

4.1 Определение показателей надежности эксцентриковых механизмов свободного хода.

4.2 Определение характеристик жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода.

4.2.1 Определение угла относительно поворота элементов эксцентриковых механизмов свободного хода.

4.2.2 Определение радиальной деформации элементов эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа.

4.3 Определение приведенных коэффициентов трения в эксцентриковых механизмах свободного хода фрикционного типа.

4.4 Оценка износостойкости эксцентриковых механизмов свободного хода.

4.5 Оценка работоспособности эксцентриковых механизмов свободного хода в импульсных приводах машин.

4.6 Оценка влияния типа эксцентриковых механизмов свободного хода на кинематическую характеристику импульсных приводов машин.

4.7 Определение шумовых характеристик приводов машин с эксцентриковыми механизмами свободного хода.

4.7.1 Определение шумовых характеристик эксцентриковых механизмов свободного хода.

4.7.2 Определение шумовых характеристик импульсного мотор-вариатора с эксцентриковыми механизмами свободного хода.

4.8 Определение потерь на трение в период свободного хода эксцентриковых механизмов свободного хода.

5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

5.1 Методика расчета и проектирования эксцентриковых механизмов свободного хода для приводов машин.

5.1.1 Общие положения.

5.1.2 Методика проектирования эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа.

5.1.3 Методика проектирования эксцентриковых механизмов свободного хода фрикционного типа.

5.2 Оценка технико-экономических показателей механизмов свободного хода.

5.3 Опыт применения эксцентриковых механизмов свободного хода в приводах машин.

5.4 Некоторые направления применения результатов работы для повышения эксплуатационных характеристик элементов приводов машин.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Создание надежных приводов машин - одно из перспективных направлений повышения технического уровня, качества и конкурентоспособности отечественных технологических машин и оборудования. Одними из ответственных элементов приводов многих машин являются сцепные муфты.

Разнообразие задач, решаемых с помощью муфт, и требований, предъявляемых к ним условиями эксплуатации машин, вызывает необходимость применения в приводах машин различных типов сцепных муфт: фрикционных многодисковых, конусных и колодочных; пневмокамерных и шинно-пневматических; зубчатых и кулачковых; электромагнитных и индукционных; свободного хода и других.

Среди сцепных муфт следует выделить муфты свободного хода, которые отличаются важными конструкционными и эксплуатационными преимуществами, основными из которых являются:

• возможность автоматически соединять и разъединять элементы кинематических цепей приводов машин, в том числе на ходу и под нагрузкой;

• независимость от источников питания и систем управления;

• возможность связывать несколько кинематических цепей приводов машин;

• высокая надежность работы в условиях воздействия вредных техногенных факторов (сильное электромагнитное, радиационное излучение и др.);

• простота конструкции и малые массо-габаритные характеристики. При одинаковой нагрузочной способности пятироликовые МСХ имеют массу в 1,5-2,5 раза меньше, чем фрикционные многодисковые муфты типа МТМ, в 5,5-7,8 раза, чем индукционные типа ИМС и 1,28-1,65 раза, чем двухконусные типа КВС [240].

Применение муфт (механизмов) свободного хода позволяет упростить кинематику и конструкцию приводов машин, повысить технологические возможности оборудования в целом.

В качестве примеров использования механизмов свободного хода (МСХ) в современном машиностроении можно назвать: передачи металлорежущих и деревообрабатывающих станков [8, 15, 59, 159, 215]; приводы стартеров [7, 52, 138, 138, 153, 219, 383]; импульсные вариаторы [39, 41, 132, 154, 158, 174, 346, 348] и инерционные трансформаторы вращающего момента [29, 32, 37, 95, 96, 139, 148, 149,

158, 220, 264, 269, 270]; подъемно-транспортное оборудование [5, 159]; гидротрансформаторы [13, 159, 248, 270]; трансмиссии транспортных средств [13, 31, 88, 104, 134, 351, 357-358, 367]; приводы сельскохозяйственных машин [159, 184, 193, 246]; приводы прокатных станов [87, 141, 261]; судовые устройства [107, 261, 278], приводы мехатронных систем [359, 369] и др.

Использование новых технологий в промышленности расширяет возможные области применения МСХ. Например, разработаны автомобильные гибридные энергосиловые установки, в которых МСХ необходимы для исключения противо-вращения вала теплового двигателя при работе электродвигателя.

Потребность МСХ в Российской Федерации измеряется десятками миллионов штук в год [271].

МСХ по способу функционирования можно разделить на три основных типа: фрикционные, в которых передача нагрузки от ведущих элементов к ведомым осуществляется с помощью сил трения; нефрикционные, в которых для передачи нагрузки используют нормальные силы; комбинированные, в которых для передачи нагрузки используют одновременно силы трения и нормальные силы.

Разнообразие условий эксплуатации МСХ приводит к необходимости использовать в приводах машин их различные конструктивные схемы - роликовые, клиновые, храповые, микрохраповые, эксцентриковые, пружинные, дифференциальные, сухариковые и др.

При этом недостаточная нагрузочная способность и долговечность МСХ может являться основным фактором, лимитирующим работоспособность приводов машин в целом.

Например, число отказов храповых МСХ в промысловом оборудовании (лебедки типа ЛЭ-31 и -33, шпили типа ШЭР) составляет 16,2-44,1 % от общего числа отказов их элементов [54, 69, 107, 278].

МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами, рабочие элементы которых образуют только высшие кинематические пары, также отличаются недостаточной долговечностью, а в ряде случаев, и нагрузочной способностью. Кроме того, их изготовление с необходимым качеством можно обеспечить только в условиях специализированных производств (в основном зарубежных).

Как показали испытания импульсных вариаторов типа ИВА, долговечность установленных в них серийных роликовых МСХ составляла всего 56-82 ч [135, 150].

Увеличить их нагрузочную способность и долговечность при сохранении габаритных размеров трудноразрешимая задача, т.к. их заклинивающие тела (ролики) контактируют по линии, вследствие чего испытывают высокие контактные напряжения. Увеличение числа роликов требует повышения точности изготовления механизма и приводит к росту момента трения при свободном ходе. При этом по мере износа нагрузка на ролики распределяется неравномерно, что приводит к их перегрузке.

Кроме того, рабочие поверхности таких МСХ имеют технологически сложную форму. Роликовые МСХ содержат заклинивающиеся элементы простой цилиндрической формы, но при этом одна из обойм имеет сложный профиль, для образования которого используют прямые линии, окружность, логарифмическую спираль или эвольвенту [100, 159, 215].

МСХ с эксцентриковыми роликами имеют обе обоймы простой цилиндрической формы, но заклинивающиеся элементы отличаются сложным геометрическим профилем. Их массовое производство очень специфично и осуществляется только рядом отдельных зарубежных фирм: «Borg Warnen), «Torrington» (США); «Tsubaki» (Япония); «GMN», «Stieber», «Ringspann» (Германия) [160, 387-392].

В Российской Федерации опыт и условия для производства МСХ с эксцентриковыми роликами имеют только несколько крупных предприятий, как правило, автомобильных - ОАО «Горьковский автомобильный завод», ОАО «Завод им. И.А. Лихачева» и некоторые др.

Изготовление МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами при их необходимом качестве можно обеспечить только в условиях специализированных производств (в основном зарубежных).

При этом в Российской Федерации эксплуатируется большое количество иностранной и отечественной техники, в приводах которой используют МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами

Например, к настоящему времени в России эксплуатируют более 14 млн. иностранных автомобилей, из которых не менее 17-20 % оснащены автоматическими коробками переключения передач (АКПП). В ближайшей перспективе, согласно мировым тенденциям автомобилестроения, процентное количество автомобилей с АКПП должно существенно возрасти до 40-60 % .

В зарубежных образцах АКПП находят широкое применение МСХ, количество которых может доходить до четырех. Также МСХ являются одними из основных элементов приводов стартеров для пуска автомобильных двигателей, причем за время эксплуатации автомобиля возникает необходимость их неоднократной замены [8].

Публикации иностранных исследователей и производителей по этим МСХ в печати и электронных средствах информации носят, в основном, описательный и рекламный характер [355, 356, 372, 387-392], а данные для расчета, проектирования и модернизации являются секретами иностранных фирм и не раскрываются.

Имеющиеся рекомендации по увеличению надежности роликовых МСХ не обеспечивают полной гарантии устранения отказов, но усложняют конструкцию и технологию изготовления, что приводит к увеличению стоимости их производства и эксплуатации.

В клиновых МСХ заклинивающиеся тела (клинья) образуют низшие кинематические пары, что позволяет частично решить проблему высоких контактных напряжений за счет распределения нагрузки по площади. Теоретически такие механизмы обладают очень большой нагрузочной способностью.

Однако для обеспечения их работоспособности требуется создать гарантированную разность коэффициентов трения на рабочих поверхностях заклинивающихся элементов. Возможные способы её реализации не всегда обеспечивают выполнение нужного условия, а в ряде случаев это приводит к появлению недостатков, таких как увеличение момента трения свободного хода.

Одной из образующих рабочих поверхностей заклинивающихся элементов в этих механизмах является окружность, а другой - прямая или кривая. Вследствие этого трудно обеспечить одновременный контакт клина с внешней обоймой и звездочкой по всем контактирующим поверхностям, что приводит к неравномерности распределения нагрузки по поверхности контакта и снижению нагрузочной способности и долговечности клиновых МСХ. При этом одна из обойм, как правило внутренняя, имеет технологически сложную форму, для производства которой требуется специальное оборудование.

Развитие в РФ малых и средних предприятий, ориентированных на производство и эксплуатацию небольших партий техники, также вызывает необходимость применения МСХ нестандартных конструкций с большой нагрузочной способностью и долговечностью, причем изготовленных в условиях отсутствия специализированных производств.

Таким образом, возрастает актуальность задачи повышения нагрузочной способности и долговечности МСХ, снижения расходов при их производстве и эксплуатации. Решение данной задачи, прежде всего, связано с совершенствованием конструктивных схем МСХ и повышением эффективности процесса их проектирования

Наиболее технологически простыми являются МСХ, у которых образующими рабочих поверхностей являются окружности [39]. Такие поверхности рациональны и с точки зрения повышения нагрузочной способности, т.к. позволяют образовать между контактирующими элементами низшие кинематические пары.

Среди механизмов с такими рабочими поверхностями следует выделить эксцентриковые МСХ, которые отличаются повышенной нагрузочной способностью и могут быть изготовлены при отсутствии специализированных производств.

Эксцентриковыми МСХ будем называть те, в которых звездочка выполнена в виде эксцентрика, а заклинивающийся элемент в виде охватывающего его кольца (полукольца) того же эксцентриситета [67].

Они обладают наиболее простой геометрией рабочих поверхностей, основой образования которых являются окружности с центрами, смещенными на величину эксцентриситета. При такой конструкции легко обеспечить бесконтактность механизма в период свободного хода, т.к. эксцентриковое кольцо фиксируется с радиальным зазором на эксцентрике концентрично поверхности внешней обоймы, что обеспечивает свободное движение их рабочих поверхностей.

Универсальность конструктивной схемы эксцентриковых МСХ позволяет реализовать передачу нагрузки в таких механизмах как силами трения, так и нормальными силами.

В эксцентриковых МСХ фрикционного типа нагрузка передается только силами трения. Заклинивающимся телом в них является эксцентриковое кольцо, установленное по посадке с зазором на эксцентрике. Наличие зазора обеспечивает упругую податливость эксцентриковых колец, что и позволяет снижать динамические нагрузки, возникающие при его заклинивании. Это является важным резервом повышения нагрузочной способности эксцентриковых МСХ.

Упругая податливость позволяет также улучшить работоспособность механизма в период заклинивания, т.к. за счет уменьшения общей конструктивной жесткости контактирующих элементов величина коэффициента трения возрастает [253], что помогает реализовать их необходимую разницу.

Однако следует учитывать, что упругая податливость несколько снижает нагрузочную способность механизма, т.к. под действием нагрузки эксцентриковые кольца не должны иметь величину радиальной деформации большую, чем радиальный зазор. Использование сил трения тоже несколько ограничивает величину передаваемой нагрузки.

В эксцентриковых МСХ нефрикционного типа нагрузка от эксцентрика к эксцентриковому кольцу передается силами трения, а от него к внешней обойме за счет зацепления мелкомодульных зубьев.

В этой конструктивной схеме частично реализовано принципиальное преимущество храповых и микрохраповых МСХ - использование нормальных сил для передачи нагрузки.

Кроме этого в этой схеме используется конструктивный прием, заключающийся в замене изгиба заклинивающего тела сжатием [197], что так же позволяет увеличить нагрузочную способность механизма.

Основными преимуществами эксцентриковых МСХ являются: более высокая нагрузочная способность при тех же габаритных размерах; относительно невысокие требования к точности изготовления элементов и монтажа механизма; низкая чувствительность к износу; отсутствие контакта рабочих поверхностей при свободном ходе и, как следствие, незначительные потери на трение.

Применение эксцентриковых МСХ в компактных и высокоскоростных приводах машин комплексно позволит: увеличить их нагрузочную способность; снизить энергетические потери; повысить ремонтопригодность.

Эксцентриковые МСХ по принципу действия близки к клиновым и эксцен-трико-клиновым МСХ, но имеют различные расчетные схемы, что не позволяет использовать известные результаты экспериментальных и теоретических исследований по этим механизмам.

Проведенные к настоящему времени исследования собственно эксцентриковых МСХ были посвящены частным задачам, основывались на упрощенных физических и математических моделях [66, 67, 69]. Полученные в их результате известные методики расчёта и проектирования механизмов, не позволяют обеспечивать на этапе проектирования их необходимые эксплуатационные характеристики, в связи с чем увеличивается время на доработку конструкций, в том числе, на стадии производства.

Существующее противоречие между практической потребностью в эксцентриковых МСХ, с одной стороны, и ограниченными возможностями известных методик их проектирования, с другой, определяет актуальность исследований в этом направлении.

Работа выполнялась в период с 1989 по 2011 гг. в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (государственный контракт № 16.740.11.0397 от 01.12.2010 г.), плана научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «КГТУ» и договоров с предприятиями Калининградской области.

Тематика диссертации соответствует п. 2.3.5 «Научные методы создания машин и робототехнических систем» Перечня приоритетных направлений фундаментальных исследований, утвержденного Правительственной комиссией РФ по научно-технической политике от 28.05.1996 г. и уточненного Постановлением РАН от 13.01.1998 г.

Цель работы заключается в увеличении нагрузочной способности и долговечности эксцентриковых МСХ посредством повышения достоверности расчетов и разработки научно-обоснованной методики проектирования на основе уточненных физико-математических моделей.

Для достижения поставленной цели сформулирована научная задача, разработка и совершенствование физических и математических моделей эксцентриковых МСХ, описывающих геометрию зацепления, их нагрузочную способность, напряженно-деформированное состояние и триботехнические характеристики. При этом необходимо:

• разработать расчетные схемы, выполнить математическое описание и анализ геометрических характеристик мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых МСХ и способов их изготовления;

• выполнить математическое описание триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ в период заклинивания;

• разработать расчетные схемы и провести исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) рабочих элементов эксцентриковых МСХ с применением компьютерного твердотельного моделирования и метода конечных элементов (МКЭ), выполнить математическое описание полученных результатов;

• выполнить экспериментальную проверку достоверности полученных теоретических результатов и предложенной методики проектирования;

• выполнить эксплуатационную проверку разработанных эксцентриковых МСХ в производственных условиях.

Объектом исследования являются эксцентриковые МСХ нефрикционного и фрикционного типов. Предметом исследования являются: геометрия зацепления мелкомодульных храповых зубьев и методы их изготовления; триботехнические характеристики; напряженно-деформированное состояние; нагрузочная способность; эксплуатационные характеристики.

Научная новизна заключается в установлении и математическом описании закономерностей влияния комплекса конструктивных и эксплуатационных параметров на нагрузочную способность, напряженно-деформированное состояние и триботехнические характеристики механизмов. При этом:

• впервые получены аналитические зависимости, описывающие геометрию мелкомодульных храповых зубьев с рациональным профилем, обеспечивающим их контакт в зацеплении по поверхности для эксцентриковых МСХ нефрикционного типа;

• впервые теоретически получены и экспериментально подтверждены зависимости, описывающие триботехнические характеристики в контакте цилиндрических рабочих поверхностей эксцентриковых МСХ фрикционного типа;

• впервые установлен характер и получены эмпирические зависимости, позволяющие определить влияние геометрических параметров рабочих элементов на нагрузочную способность и напряженно-деформированное состояние эксцентриковых МСХ нефрикционного и фрикционного типов;

• получены новые экспериментальные данные о характере изменения и величинах эксплуатационных характеристик эксцентриковых МСХ (нижней границы наработки на отказ, относительного поворота, радиальной деформации, массового износа; долговечности; потерь на трение при свободном ходе; уровне шума).

Новизна технических решений подтверждается 11 патентами РФ.

Практическая ценность и реализация результатов. Предложены рекомендации, зависимости и алгоритмы, представленные в виде методики проектирования, позволяющей проводить полный расчет конструктивных параметров эксцентриковых МСХ. Использование алгоритмов обеспечивает возможность многовариантности проектирования при применении современных программ MathCAD, MatLAB, AutoCAD (приложения AutoLISP и VBA), T-FLEX CAD.

Применение полученных результатов обеспечит экономический эффект за счет: сокращения сроков разработки новых эксцентриковых МСХ; повышения их нагрузочной способности и долговечности; снижения массо-габаритных характеристик; уменьшения производственных и эксплуатационных затрат.

Результаты диссертации использованы:

• при проектировании эксцентриковых МСХ, внедренных в приводы: промысловых машин (ОАО «Матео» - 10 шт.); стартеров (ОАО «Зодиак» - 3 шт., ОАО «Автоколонна №1359» - 17 шт., ЗАО «Балтийский пилигрим» - 5 шт.); импульсных вариаторов (ОАО «Тралфлот» и ФГБОУ ВПО «КГТУ» - 21 шт.); металлорежущих станков (ООО «Балтийский завод напольного транспорта» - 3 шт.);

• в учебном процессе ФГБОУ ВПО «КГТУ» при изучении дисциплин «Детали машин», «Бесступенчатые передачи приводов пищевых машин» и «Основы конструирования промысловых машин».

Ряд предлагаемых конструктивных решений и методов расчета представлен в общем виде, что расширяет область их приложения и позволяет использовать научные результаты диссертации при модернизации и создании колодочных тормозов мобильных машин, клиновых и храповых МСХ, колодочных центробежных и зубчатых сцепных муфт радиального действия.

Достоверность результатов обусловлена тем, что они получены с использованием: базовых методов теории механизмов и машин, машиноведения, конечно-элементного анализа, теории эксперимента, математического и физического моделирования; современных программных комплексов T-FLEX CAD и MathCAD, а также совпадением теоретических, экспериментальных и эксплуатационных результатов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• аналитические зависимости для расчета геометрических параметров мелкомодульных храповых зубьев с рациональным профилем и режущих инструментов для их изготовления;

• аналитические зависимости для расчета приведенного коэффициента трения в сопряжении рабочих элементов эксцентриковых МСХ фрикционного типа;

• результаты вычислительных экспериментов по исследованию НДС эксцентриковых МСХ и эмпирические зависимости для расчета нагрузочной способности, прочности и жесткости для любого типоразмера механизмов;

• алгоритмы расчета конструктивных параметров эксцентриковых МСХ;

• результаты модельных и натурных экспериментальных исследований основных эксплуатационных характеристик эксцентриковых МСХ.

Личный вклад соискателя заключается в: разработке расчетных схем и математическом описании предлагаемого зацепления и инструментов для его изготовления, методики определения рационального профиля зацепления и режущего инструмента; математическом описании взаимосвязи характера распределения давления и приведенного коэффициента трения; планировании и анализе результатов вычислительных экспериментов, математическом описании взаимосвязи геометрических характеристик механизмов с их нагрузочной способностью и напряженно-деформированным состоянием; планировании и анализе результатов модельных и натурных физических экспериментов; разработке алгоритмов расчета и методики проектирования механизмов.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались:

• на Международных научно-технических конференциях и симпозиумах: по инерционно-импульсным механизмам, приводам и устройствам (Владимир, 1992); «Повышение эффективности использования технической базы регионов: олыптын-ского и калининградского» (Калининград, 1994); «Бесступенчатые передачи, приводы машин и промысловое оборудование» (Калининград, 1997); «Прогрессивные технологии, машины и механизмы в машиностроении» (Калининград, 1998, 2000,

2002); «Современные проблемы проектирования и производства зубчатых передач» (Тула, 2000); «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия» (Орел, 2000); «Современные технологии, материалы, машины и оборудование» (Могилев, 2002); «Power transmissions-03» (Varna, Bulgaria, 2003); «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии» (Могилев, 2004, 2009, 2010); «Mechanical engineering technologies-04» (Varna, Bulgaria, 2004); «Современные проблемы машиностроения» (Томск, 2004, 2008, 2010); «Trans&Motauto-05» (Veliko Tarnovo, Bulgaria, 2005); «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж, 2006; Псков, 2009; Саратов, 2010, 2011); «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2003, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010);

• на Всероссийской научно-технической конференции «Механика и процессы управления моторно-трансмиссионных систем транспортных машин» (Курган,

2003).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 90 печатных работах, в том числе: 1 монография, 12 работ по списку ВАК, 11 патентов на изобретения и полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы 388 е., в том числе: 338 с. основного текста, включающего 172 рисунка и 28 таблиц; 13 с. приложений; список использованных источников из 392 наименований.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании анализа конструкций и опыта эксплуатации МСХ сделан вывод, что с точки зрения повышения их нагрузочной способности, долговечности и упрощения технологии изготовления одними из наиболее перспективных являются механизмы с рабочими поверхностями, основой образования которых служат окружности с центрами, смещенными на величину эксцентриситета, - эксцентриковые МСХ.

2. Предложен рациональный профиль для мелкомодульных храповых зубьев (модуль т( =0,4-1,0 мм) эксцентриковых МСХ нефрикционного типа, обеспечивающий их контакт в зацеплении по поверхности и, как следствие, повышение нагрузочной способности механизмов. При этом:

• разработаны основы теории предложенного мелкомодульного храпового зацепления и получены аналитические зависимости по расчету его геометрических параметров, позволяющие обоснованно выбирать их величины;

• получены аналитические зависимости и рекомендации для геометрического расчета станочного зацепления и исходного контура режущих инструментов, обеспечивающих производство храповых зубьев с высокими качественными показателями;

• предложены коэффициенты рабочей длины внешнего и внутреннего храповых зубьев, а также их рабочей высоты, которые позволяют анализировать качественные показатели зацепления и обоснованно назначать геометрические параметры зубьев на этапе проектирования;

• показано, что для обеспечения наибольшей нагрузочной способности и возможности изготовления храповых зубьев высокопроизводительным методом обкатки передние кромки их профиля необходимо выполнять под некоторым углом к радиальной прямой (обычно у ^10-11°);

• предложенный профиль зубьев также можно использовать в других типах храповых МСХ и зубчатых сцепных муфтах радиального действия.

3. Рассмотрена возможность повышения триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ фрикционного типа путем реализации приведенного коэффициента трения в сопряжении их рабочих поверхностей. При этом:

• предложена и теоретически обоснована возможность получения эффекта клинового сопряжения простым и технологичным способом в контакте цилиндрических поверхностей внешней обоймы и дуговых выступов эксцентриковых колец;

• получены аналитические зависимости для определения приведенных коэффициентов трения в предлагаемом сопряжении при различных законах распределения давления, что позволяет повысить достоверность расчета триботехнических характеристик эксцентриковых МСХ в период заклинивания;

• экспериментально установлено, что в предлагаемом сопряжении давление изменяется по закону косинуса, что позволяет более точно учесть особенности контактирования рабочих поверхностей;

• показано, что за счет использования предлагаемого сопряжения можно повысить в 2,6-5,7 раза величину коэффициента трения и, как следствие, гарантировать надежное заклинивание и увеличение нагрузочной способности механизма;

• предложенное конструктивное решение и аналитические зависимости также можно использовать при проектировании других типов МСХ, фрикционных колодочных тормозов и муфт.

4. Рассмотрен ряд сложных в расчетном отношении случаев определения нагрузочной способности и напряженно-деформированного состояния эксцентриковых МСХ для диапазона диаметра D =40-240 мм. При этом:

• с использованием компьютерного твердотельного моделирования и метода конечных элементов (программа T-FLEX CAD) разработаны параметрические модели рабочих элементов механизмов (внешней обоймы, эксцентриковых колец, мелкомодульных храповых зубьев), учитывающие особенности их конструктивных параметров и силового нагружения, позволяющие повысить точность исследования напряженно-деформированного состояния;

• установлены величины и характер распределения напряжений и деформаций в рабочих элементах механизмов, определены зоны действия наибольших напряжений. Как подтвердили экспериментальные исследования и опыт эксплуатации эксцентриковых МСХ, разрушение рабочих элементов происходит именно в этих зонах;

• установлены закономерности влияния комплекса конструктивных параметров и способа передачи нагрузки на нагрузочную способность и напряженно-деформированное состояние элементов эксцентриковых МСХ;

• получены эмпирические зависимости для расчета нагрузочной способности, прочности и жесткости при любом сочетании геометрических параметров рабочих элементов эксцентриковых МСХ, что позволяет повысить точность расчетов их эксплуатационных характеристик;

• предложена модель усталостной долговечности с использованием интенсивности амплитуд переменных напряжений и первого главного напряжения, позволяющая более точно учесть механику усталостного разрушения элементов механизмов при сложном напряженном состоянии и изменении напряжений по пульсирующему циклу;

• показано, что при одинаковых габаритах нагрузочная способность эксцентриковых МСХ фрикционного типа больше в 1^1^4,4 раза, чем роликовых МСХ, а эксцентриковых МСХ нефрикционного типа сопоставимассухариковыми МСХ.

5. Экспериментально подтверждена достоверность полученных теоретических результатов и исследованы эксплуатационные характеристики эксцентриковых МСХ. При этом:

• определены величины нижней границы наработки на отказ эксцентриковых МСХ и доказано, что их надежность по этому критерию больше в сравнении с роликовыми МСХ в 1,7-2,4 раза;

• определены величины коэффициента жесткости кручения эксцентриковых МСХ, которые больше в 1,3-3,5 раза в сравнении с роликовыми МСХ при одинаковых габаритах. Это обеспечивает увеличение нагрузочной способности и уменьшение потерь на трение при заклинивании механизмов;

• установлено, что эксцентриковые МСХ имеют переменную характеристику жесткости при кручении. В начале периода заклинивания она мягкая и обеспечивает снижение динамических нагрузок, а затем переходит в жесткую и обеспечивает передачу нагрузки без буксования;

• определены величины относительного массового износа эксцентриковых колец и доказано, что после (8-10)-103 циклов включения механизмов износ стабилизируется и, в отличие от роликовых МСХ, практически не влияет на работоспособность;

• подтверждено, что долговечность эксцентриковых МСХ фрикционного типа при большой частоте включения (в импульсных приводах машин) в 2,2 раза больше, чем роликовых и в 5,1 раза, чем клиновых МСХ. Эксцентриковые МСХ нефрикционного типа имеют долговечность сопоставимую, а в ряде случаев, большую, чем микрохраповые и дифференциальные МСХ;

• показано, что падение настроенного передаточного отношения с увеличением нагрузки при использовании в импульсных приводах машин эксцентриковых МСХ составляет 1,0-20,8%, что меньше по сравнению с МСХ ряда других конструктивных схем. Причем, применение эксцентриковых МСХ нефрикционного типа в импульсных приводах машин позволяет обеспечить их работу с более стабильной кинематической характеристикой;

• определены величины уровней звукового давления, генерируемого при работе эксцентриковых МСХ, и доказано, что этот показатель не превышает допустимых значений для рабочих зон в производственных помещениях;

• установлен характер изменения момента трения в период свободного хода эксцентриковых МСХ и доказано, что его величина в 1,9-2,1 раза меньше, чем у роликовых МСХ при одинаковых условиях эксплуатации.

6. Выполнена эксплуатационная проверка эксцентриковых МСХ в производственных условиях. При этом:

• разработаны практические рекомендации по совершенствованию конструктивных схем эксцентриковых МСХ, предложены их новые конструкции, защищенные патентами;

• разработана методика проектирования, использование которой уменьшает время многовариантных расчетов и разработки новых конструкций эксцентриковых МСХ в 3-5 раза;

• спроектированы, изготовлены и внедрены эксцентриковые МСХ в приводы: машин резки и наживления механизированных линий ярусного лова «Помор» (проект 2544); стартеров для запуска автотракторных и судовых двигателей (ГАЗ-52-04,

3M3-53, Д-240, 5Д4, RABA DIO, ÜM407h); импульсных вариаторов (ВИКТИ-02, -03, -04, -05); токарно-винторезных станков 16К20 (см. прил. В, Г, Д и К;

• производственные испытания эксцентриковых МСХ в приводах машин подтвердили, что они сохранили эксплуатационные характеристики, заданные при проектировании, в переделах назначенного срока службы, большего в 2,5 раза, чем для роликовых МСХ;

• показано, что относительная масса эксцентриковых МСХ меньше в 1,8-5,0 раза, чем отечественных роликовых МСХ и несколько больше, в 1,05-1,26 раза, чем современных зарубежных МСХ с цилиндрическими и эксцентриковыми роликами. При этом относительная стоимость эксцентриковых МСХ меньше в 1,8-3,2 раза, чем зарубежных образцов МСХ.

7. Материалы диссертации включены в курсы учебных дисциплин «Детали машин», «Бесступенчатые передачи приводов пищевых машин» и «Основы конструирования промысловых машин» для студентов ФГБОУ ВПО «КГТУ» специальностей: 260601.65 - Машины и аппараты пищевых производств; 260602.65 - Пищевая инженерия малых предприятий; 111000.62 - Рыболовство; 111001.65 - Промышленное рыболовство (см. прил. JI и М).

1. Авиационные зубчатые передачи и редукторы: справочник / под ред. Э.Б. Булгакова. М.: Машиностроение, 1981. - 374 с.

2. Айрапетов Э.Л., Мирзаджанов Д.Б. Зубчатые соединительные муфты. -М.: Наука, 1991.-251 с.

3. Александров М.П. Тормозные устройства в машиностроении. М.: Машиностроение, 1965. - 676 с.

4. Александров М.П. Грузоподъемные машины. М.: Высшая школа, 2000. -552 с.

5. Александров В.М., Ромалис Б.Л. Контактные задачи в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1986. 176 с.

6. Александров В.И., Станишевская Г.П., Чекмазов B.C. Тенденции развития стартерных приводов с муфтами свободного хода современных стартеров. М.: Автопром, 1975. - 64 с.

7. Алюков C.B. Механизм свободного хода релейного типа // Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. Серия: Машиностроение. 2006. - № 11. - С. 40 - 46.

8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. М.: Машиностроение. - Т. 1, 2006. - 927 с.

9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. М.: Машиностроение. - Т.2, 2006. - 960 с.

10. Ануфриков П.А., Ивахненко И.А., Козлов С.Ю. и др. T-FLEX версии 11 -профессиональная проверка на прочность // САПР и графика. 2008. - № 9. - С. 24 -28.

11. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988.640 с.

12. Архангельский Г.В., Архангельский А.Г. Роликовые механизмы свободного хода. Одесса: Наука и техника, 2009. - 92 с.

13. Архангельский Г.В., Кныш А.И. Снижение динамических нагрузок на механизмы свободного хода импульсных редукторов // Труды Одесского политехи, ун-та. 2006. - № 2. - С. 31 - 36.

14. Ачеркан Н.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М.: Машгиз, 1952. - 740 с.

15. Ахматов A.C. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963.-472 с.

16. A.c. 257233 СССР, МПК F16 D 41/06. Механизм свободного хода / A.A. Благонравов. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1969. - № 35.

17. A.c. 302525 СССР, МКИ F16 D 41/06. Клиновой механизм свободного хода / A.A. Благонравов, Е.А. Ковалев. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1971. -№ 15.

18. A.c. 343094 СССР, МКИ F16 D 41/07. Механизм свободного хода / A.A. Благонравов, Е.А. Ковалев. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1972. - № 20.

19. A.c. 497431 СССР, МКИ F16 D 41/06. Клиновой механизм свободного хода / A.A. Благонравов, А.Е. Кропп, М.И. Касаткин и др. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1975. - № 48.

20. A.c. 894245 СССР, МКИ F16 D 41/06. Клиновой механизм свободного хода / А.Е. Кропп, О.С. Козырев, М.И. Касаткин и др. опубл. в бюл. «Изобретения». -М„ 1981. -№48.

21. A.c. 311065 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Эксцентриковый механизм свободного хода / В.Ф. Мальцев, М.П. Горин, Г.В. Архангельский. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1971. - № 24.

22. A.c. 1038647 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Эксцентриковый механизм свободного хода / М.П. Горин. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1983. - № 32.

23. A.c. 1038648 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Муфта свободного хода / М.П. Горин. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1983. -№ 32.

24. A.c. 1231974 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Эксцентриковая муфта свободного хода / М.П. Горин. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1986. - № 16.

25. A.c. 1267077 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Эксцентриковый механизм свободного хода / М.П. Горин. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1986. - № 40.

26. A.c. 1425376 СССР, МКИ F 16 D 41/06 Муфта свободного хода / М.П. Горин. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1988. - № 35.

27. A.c. 1740830 СССР, МКИ F 16 Н 29/04 Импульсный вариатор / М.П. Горин, A.A. Семёнов, A.JI. Николаев. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1992. -№22.

28. Балжи М.Ф. Инерционный бесступенчатый трансформатор крутящего момента (теория, расчет и экспериментальные исследования): автореф. дисс. д-ра техн. наук. Челябинск: ЧПИ, 1962. - 36 с.

29. Баженов С.П. Исследование вопросов динамики пластинчатых механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ, 1965.- 18 с.

30. Баженов С.П. Бесступенчатые передачи тяговых и транспортных машин.- Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2003. 81 с.

31. Баженов С.П., Галкин A.B., Дедяев М.И. Инерционный трансформатор крутящего момента для городского автобуса // Автомобильная промышленность. -2008. -№ 9. С. 18- 19.

32. Биргер И.А. Детерминированные и статистические модели долговечности // Проблемы надежности летательных аппаратов: сб. статей под ред. И.Ф. Образцова, A.C. Вольмира. М.: Машиностроение, 1985. - С. 105 - 150.

33. Биргер И.А., Шорр Б.Я., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.

34. Белоглазов В.Г. Научные основы нового направления развития и использования зубчатых планетарных инерционно-импульсных механических систем: ав-тореф. дисс. д-ра техн. наук. Владимир: ВлГУ, 1997. - 37 с.

35. Берлинер Э.М., Таратынов О.В. САПР в машиностроении. М: ФОРУМ,2008.-488 с.

36. Благонравов A.A. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа. М.: Машиностроение, 1977. - 143 с.

37. Благонравов A.A., Воронцов A.A. Механический выпрямитель // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвузовский сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 2001. - С. 129 - 133.

38. Благонравов A.A., Ревняков E.H. Механизмы свободного хода импульсных бесступенчатых передач // Автомобильная промышленность. 2008. - № 6. -С. 16-18.

39. Блинников М. Е., Панюхин В. В., Филимонов В. Н. Зубчатый механизм свободного хода // Известия вузов. Серия: Машиностроение. 1993,- № 3 - 5. -С. 3 -6.

40. Богданович П.Н., Прушак В.Я. Трение и износ в машинах. Мн.: Высшая школа, 1999. - 374 с.

41. Болынев JI.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983.-416 с.

42. Бондалетов В.П., Шенкман JI.B. Микрохраповые механизмы свободного хода блочного типа. Ковров: КГТА, 2004. - 52 с.

43. Бондалетов В.П. Храповые механизмы для быстроходных передач // Вестник машиностроения. 2008. - № 9. - С. 10-13.

44. Бондалетов В.П. Движение собачки храпового механизма свободного хода при высоких частотах вращения храповика // Вестник машиностроения. 2009. -№ 1.-С. 15- 16.

45. Бондалетов В.П., Быкова Т.Е. Напряжения в соударяющихся элементах импульсной передачи // Вестник машиностроения. 2009. - № 2. - С. 16-18.

46. Бунаков П.Ю. Сквозное проектирование в T-FLEX. М.: ДМКПресс,2009. 420 с.

47. Бурцев Е.Т. Исследование и проектирование бесконтактных механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Одесса: ОПИ, 1979. - 16 с.

48. Вайсман М.Л., Токаренко В.И. Выбор материала для изготовления деталей муфты свободного хода // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. -№ 11. - С. 27-28.

49. Васильев А.Н. Разработка и исследование эксцентриковых механизмов свободного хода для стартеров судовых двигателей малой мощности: дисс. канд. техн. наук. Калининград: КГТУ, 2002. - 171 с.

50. Васильев А.Н., Шарков О.В. Совершенствование пусковых устройств судовых двигателей за счет использования эксцентриковых механизмов свободного хода // Морская индустрия. 2002. - № 1. - С. 37.

51. Ватипко Б.А., Кузьмин Р.В., Трунин С.Ф. Отказы судовых механизмов и их предупреждение. М.: Транспорт, 1975. - 168 с.

52. Воркуев Д.С. Предельные режимы работы механизмов свободного хода храпового типа с учетом ударов // Сборка в машиностроении, приборостроении. -2008. -№ 12.-С. 24-27.

53. Воронцов A.A. Обоснование целесообразности применения в механических бесступенчатых передачах упругих звеньев и МСХ с дополнительными рабочими поверхностями: автореф. дисс. канд. техн. наук. Курган: КГУ, 2002. -21 с.

54. Глухарев Е.Г., Зубарев Н.И. Зубчатые соединения: справочник. Л.: Машиностроение, 1983. - 270 с.

55. Гнеденко В.И. Исследование работоспособности клиновых механизмов свободного хода применительно к металлорежущим станкам: дисс. канд. техн. наук. М: Моск. станкост. ин-т, 1975. - 200 с.

56. Голосеев Б.А. Оценка функциональных характеристик двухклинового механизма свободного хода с кинематической связью: дисс. канд. техн. наук. -Курган: КМИ, 1990. 212 с.

57. Гольдин JI. С. Исследование роликовых механизмов свободного хода двустороннего действия: автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ, 1967. - 19 с.

58. Гончаров A.A. Определение параметров силового взаимодействия и напряженно-деформированного состояния элементов клиновых механизмов свободного хода: дисс. канд. техн. наук. Курган: КМИ, 1986. - 272 с.

59. Гончаров A.A. Статический анализ напряженно-деформированного состояния элементов клиновых механизмов свободного хода // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2005. - № 5. - С. 80 - 87.

60. Гончаров А.Н. Исследование роликовых обгонных муфт гидродинамического тормоза буровой установки: автореф. дисс. канд. техн. наук. М: Моск. инт нефт. и газ. пром. им. И.М. Губкина, 1969. - 23 с.

61. Горин М.П. Исследование эксцентриковых механизмов свободного хода высокой нагрузочной способности: дисс. канд. техн. наук. Одесса: ОТИПП им. М.В. Ломоносова, 1975. - 184 с.

62. Горин М.П. Эксцентриковые механизмы свободного хода. СПб.: Политехника, 1992. - 272 с.

63. Горин М.П. Эксцентриковые механизмы свободного хода // Вестник машиностроения. 1989. - № 6. - С. 28 - 30.

64. Горин М.П. Теоретические основы расчета эксцентриковых механизмов свободного хода для приводов промыслового оборудования: дисс. д-ра техн. наук в форме научного доклада. Калининград: КГТУ, 1996. - 50 с.

65. Горин М.П., Шарков О.В. Основы расчета и проектирования эксцентриковых механизмов свободного хода // Методические разработки по курсовому проектированию для студентов высших учебных заведений. Калининград: КГТУ, 1997.-60 с.

66. Горин М.П., Шарков О.В. Совершенствование приводов промыслового оборудования за счет применения эксцентриковых механизмов свободного хода //

67. Повышение эффективности эксплуатации тепловых и энергетических установок, машин и оборудования: сб. науч. тр. Калининград КГТУ, 1998. - С. 170 - 174.

68. Горин М.П., Шарков О.В., Калинин A.B. Автоматические импульсные вариаторы для промыслового оборудования // Рыбное хозяйство. 2002. - № 1. -С. 50.

69. Горин М.П., Шарков О.В., Кузнецова H.A. Импульсные вариаторы с эксцентриковыми механизмами свободного хода // Машиностроитель. 2001. - № 7 -С. 14-16.

70. Горкавенко Е.А. Свободный ход храповых механизмов свободного хода // VII Всесоюзная науч.-техн. конфер. по управляемым и автоматическим механическим приводам и передачам гибкой связью: сб. тез. докл. в 2-х ч. Одесса, 1986. -Ч. 2. - С. 189.

71. Горкавенко Е.А. Основы расчета храповых механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук.-Одесса: ОТИПИ им. М.В.Ломоносова, 1989.-16 с.

72. Гоц А.Н. Детерминированные модели усталостной долговечности деталей двигателей внутреннего сгорания // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997,-№ 12. - С. 19-21.

73. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

74. Гриншпун М.И. Упругая податливость муфт свободного хода // Вестник машиностроения. 1964. - №4. - С. 38 - 41.

75. Данилов Н.П. Разработка конструкций и методов расчета параметров микрохрапового управляемого механизма свободного хода с минимальным ходомвключения трансмиссии: автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ им. Ленинского комсомола, 1988. - 19 с.

76. Денисов Д.А. Исследование механизмов свободного хода с ячеистой обоймой на различных режимах работы // Исследование долговечности и надежности некоторых передач: сб. статей. Симферополь: Таврия, 1971. - С. 11-30.

77. Денисов Д.А. Исследование ячеистых механизмов свободного хода: автореф. дисс.канд. техн. наук. Одесса: ОТИПИ им. М.В. Ломоносова, 1973. -25 с.

78. Держанский В.Б. Исследование процесса заклинивания механизма свободного хода с дополнительной связью: дисс. канд. техн. наук. Курган: КМИ, 1981. - 195 с.

79. Детали машин / Л.А. Андриенко, Б.А. Байков, И.К. Ганулич. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 520 с.

80. Джонс Ф.А., Хортон Х.Л. Механизмы автоматического действия. М.: Машгиз, 1961. - 767 с.

81. Дмитриев В.А. Детали машин. Л.: Судостроение, 1970. - 792 с.

82. Дубровский А.Ф. Динамика упругого микрохрапового механизма свободного хода в инерционном трансформаторе вращающего момента: автореф. дисс. .канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ им. Ленинского комсомола, 1976. - 18 с.

83. Дубровский А.Ф. Ударное включение микрохрапового механизма свободного хода инерционного трансформатора вращающего момента // Известия вузов. Машиностроение. 1977. - № 2. - С. 29 - 34.

84. Иванов A.C., Медведев Н.В., Терехин С.А. Обеспечение качества машин, позволяющего выйти с выпускаемой продукцией на международный рынок // Вестник машиностроения. 2002. - № 12. - С. 57 - 67.

85. Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. М.: Высшая школа, 1981.- 184 с.

86. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. М.: Высшая школа, 2006.- 408 с.

87. Ивасышин Г.С. Применение эвольвенты с переменной эволютой для повышения работоспособности сопряжений в муфтах свободного хода, зубчатыхпередачах и спирально-реечных механизмах // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2009. - № 6. - С. 29 - 34.

88. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1984. - 272 с.

89. Житников Б.Ю., Марихов И.Н. Обоснование предельного быстродействия механизма свободного хода храпового типа // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2005. - № 10. - С. 14 - 15.

90. Заблонский К.И., Белоконев И.М., Щекин Б.М. Теория механизмов и машин. Киев: Вьпца школа, 1989. - 376 с.

91. Заплаткин A.A. Разработка механизмов свободного хода для мотомашин: дисс.канд. техн. наук в форме научного доклада. Владимир: ВПИ, 1993. - 17 с.

92. Злоказов Ю.А. Выбор оптимальных параметров пластинчатых автологов: автореф. дисс. .канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ, 1965. - 24 с.

93. Зуб Н.В. Кулачково-зубчатый механизм свободного хода: автореф. дисс. .канд. техн. наук. Мн.: Ин-т проблем надежности АН БССР, 1988. - 21 с.

94. Калинин A.B. Повышение тяговой характеристики и работоспособности эксцентриковой муфты свободного хода для использования в промысловых механизмах: дисс. канд. техн. наук. Калининград: КГТУ, 2009. - 229 с.

95. Калинин A.B., Шарков О.В., Горин М.П. Исследование влияния геометрических параметров на износостойкость эксцентриковых механизмов свободного хода // Инженерные проблемы трения, смазки, изнашивания: сб. науч. тр. Калининград: БГАРФ, 2001. - С. 11 - 16.

96. Камалов С.П. Анализ и синтез бессепараторных муфт свободного хода с некруглыми заклинивающимися телами: автореф. дисс. канд. техн. наук. Ташкент: ТГТУ им. А.Р. Беруни, 1991. - 21 с.

97. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980. - 604 с.

98. Карабань В.Г., Митина Е.И. Коррекция допусков деталей клиновых механизмов свободного хода механических импульсных передач при воздействии температуры // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2008. - № 10. - С. 30-32.

99. Кобринский А. Е. Проектирование самотормозящихся эксцентриков // Вестник машиностроения. 1950. - № 12. - С. 7 - 12.

100. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.

101. Кожевников С.Н. Механизмы: справочник. М.: Машиностроение, 1976. - 784 с.

102. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения. Теоремы. Формулы. СПб.: Лань, 2003. - 831 с.

103. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершадский Л.И. Механо-химические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. - 166 с.

104. Котов Ю.А. К расчету механизмов свободного хода на износостойкость // IV Всесоюзная науч.-техн. конфер. по инерционно-импульсным механизмам, приводам и устройствам: сб. тез. докл. Владимир: ВПИ, 1992. - С. 51 - 52.

105. Крагельский И.В., Виноградова Н.Э. Коэффициенты трения. М.: Машгиз, 1962.-212 с.

106. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 482 с.

107. Крайнев А.Ф. Детали машин: словарь справочник. М.: Машиностроение, 1992.-480 с.

108. Крайнев А.Ф. Идеология конструирования. М.: Машиностроение, 2003.-384 с.

109. Кропп А.Е. Приводы машин с импульсными вариаторами. М.: Машиностроение, 1988. - 144 с.

110. Кропп А.Е. Новые обгонные муфты и области их применения // Вестник машиностроения. 2005. - № 6. - С. 8. - 12.

111. Кропп А.Е. Автотракторная бесступенчатая трансмиссия // Автомобильная промышленность. 2007. - № 6. - С. 21 - 24.

112. Кропп А.Е., Шапошников A.B. Импульсный вариатор с дифференциальным механизмом свободного хода // Вестник машиностроения. 1980. - № 7. -С. 26 - 27.

113. Кропп А.Е., Касаткин М.И., Шапошников A.B. К проектированию клиновых механизмов свободного хода с кинематической связью // Бесступенчато-регулируемые передачи. Ярославль: ЯПИ, 1978. - Вып. 2. - С. 92 - 97.

114. Кропп А.Е., Шапошников A.B., Прудников А.Н. Нагрузочные характеристики механизмов свободного хода различных конструкций // Бесступенчато-регулируемые передачи: межвузовский сб. научн. тр. Ярославль: ЯПИ, 1978. -Вып.2. - С. 84 - 88.

115. Крупский В.И. Исследования и вопросы расчета механизмов свободного хода приводов стартеров ДВС: автореф. дисс. канд. техн. наук. Одесса: ОПИ, 1977,- 16 с.

116. Крылов C.B. Теория инерционного трансформатора с учетом зазоров в механизмах свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Ковров: КГТА, 2002. - 24 с.

117. Кузьмин A.B., Анохин В.М. Температурный режим клиновых механизмов свободного хода при свободном ходе // III Всесоюзная науч. конфер. по инерционно-импульсным механизмам, приводам и устройствам: сб. тез. докл. Челябинск, 1982. - С. 32 -33.

118. Куликов Н.К. Клиновые механизмы свободного хода // Труды НАМИ. -М.: Машгиз, 1954. Вып. 75.-67 с.

119. Курлов Б.А. Винтовые эвольвентные передачи. М.: Машиностроение, 1981. - 176 с.

120. Лаврентьев С.А. Исследование трения первого рода цилиндрических тел // Всесоюзная конфер. по трению и износу в машинах: сб. докл. в 2-х т. M.-JI.: АН СССР. - Т. 2, 1940. - С. 48 - 53.

121. Лагунов Л.Ф., Осипов Г.Л. Борьба с шумом в машиностроении. М.: Машиностроение, 1980. - 150 с.

122. Лапиените И.И. Вероятностный расчет распределения нагрузки между роликами муфты свободного хода // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1978. - № 278. -С.151 - 154.

123. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971. - 264 с.

124. Леонов А.И. Теория и конструкции инерционных бесступенчатых автоматических трансформаторов вращающего момента с упругими механизмами свободного хода: автореф. дисс. д-ра техн. наук. Челябинск: ЧПИ им. Ленинского комсомола, 1979. -31 с.

125. Леонов А.И. Инерционные автоматические трансформаторы вращающего момента. М.: Машиностроение, 1978. - 224 с.

126. Леонов А.И. Микрохраповые механизмы свободного хода. М.: Машиностроение, 1982. - 219 с.

127. Леонов А.И., Дубровский А.Ф. Механические бесступенчатые передачи непрерывного действия. М.: Машиностроение, 1984. - 192 с.

128. Леонов А.И., Ефимов Н.П. Бесступенчатые рычажно-фрикционные передачи. М.: Машиностроение, 1987. - 136 с.

129. Леонов С.А., Леонов А.И. Выбор параметров храпового механизма свободного хода с направленным включением рабочих тел // Известия вузов. Машиностроение. 2011. - № 4. - С. 13 - 16.

130. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1988. - 224 с.

131. Любкин A.B. Влияние параметров храпового механизма на движение собачки в режиме холостого хода при высоких скоростях вращения: автореф. дисс. .канд. техн. наук. Ковров: КГТА, 2002. - 16 с.

132. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. М.: Машиностроение, 1978. - 367 с.

133. Мальцев В.Ф. Роликовые механизмы свободного хода. М.: Машиностроение, 1968. -415 с.

134. Мальцев В.Ф. Современное состояние и тенденции развития механизмов свободного хода // Вестник машиностроения. 1980. - № 3. - С. 17-19.

135. Мальцев В.Ф., Бурцев Е.Т. Эксцентриковые роликовые механизмы свободного хода с уменьшенным сопротивлением свободного хода // Вестник машиностроения. 1977. - № 1. - С. 26 - 29.

136. Мальцев В.Ф., Киров С.Ф. К проектированию и расчету механизмов свободного хода с эксцентриковыми роликами // Вестник машиностроения. 1974. -№ 10. - С. 36-38.

137. Мальцев В.Ф., Котов Ю.А. К вопросу об износе роликовых механизмов свободного хода // V Всесоюзная науч.-техн. конфер. по управляемым и автоматическим механическим приводам и передачам гибкой связью: сб. тез. докл. Одесса, 1980.-С. 262.

138. Мальцев В.Ф., Кузьмин Н.Г. Определение потерь в период свободного движения в пружинных механизмах свободного хода // Бесступенчато-регулируемые передачи: межвузовский сб. научн. тр. Ярославль: ЯПИ, 1978. -Вып. 2. - С. 88 - 92.

139. Мальцев В.Ф., Сорока И.Ф., Бурцев Е.Т. Бесконтактные механизмы свободного хода с цилиндрическими роликами // Станки и инструмент. 1975. - № 5.-С. 14-16.

140. Мамити Г.И. Расчет колец, нагруженных распределенными усилиями в своей плоскости // Вестник машиностроения. 1978. - № 4. - С. 44 - 46.

141. Мамити Г.И. Расчет барабана колесного тормоза на прочность и жесткость // Вестник машиностроения. 1986. - № 8. - С. 27 - 28.

142. Мамити Г.И., Матяш А.Л. Расчет тормозного барабана на жесткость с использованием метода конечных элементов // Вестник машиностроения. 1991. -№4. - С. 17-18.

143. Мамити Г.И. Расчет тормозов мобильных машин: автореф. дисс.д-ра техн. наук. Мн.: Белорус, политехи, ин-т, 1991. - 58 с.

144. Масленников П.В. Методы расчета на прочность и износостойкость зубчатых обгонных муфт: автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: Моск. автомехан. ин-т, 1984. - 18 с.

145. Матвеевский P.M. Развитие теории граничной смазки // Трение и износ. 1990. - T. XI. -№6. - С. 1103-1111.

146. Машиностроение. Энциклопедия: в 40 т. / под общ. ред. К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1995. - Т. 1-3, Кн. 2. - 624 с.

147. Машнев М.М., Красковский Е.Я., Лебедев П.А. Теория механизмов и машин и детали машин. Л.: Машиностроение, 1980. - 512 с.

148. Меделяев И.А., Алексеев А.К. Метод определения предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения для материалов пар трения скольжения работающих в условиях граничного трения // Трение и износ. 1991. - T. XII. -№4. - С. 714-720.

149. Мельник А.Н. К методике расчета микрохрапового механизма свободного хода с упругими элементами // Динамика инерционных трансформаторов, приводов и устройств: сб. науч. тр. Челябинск: ЧПИ им. Ленинского комсомола, 1981.-№261.-С. 102- 106.

150. Мельников C.B., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. - 168 с.

151. Метод конечных элементов в механике деформируемых твердых тел / А.И. Голованов, Д.В. Бережной. Казань: ДАС, 2001. - 300 с.

152. Методы испытаний на трение и износ / Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева, А.Г. Колмаков. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 152 с.

153. Миклашевич A.A. Исследование работоспособности клиновых обгонных муфт в зависимости от некоторых конструктивных и эксплуатационных факторов: дисс. канд. техн. наук. Минск: Бел. гос. политехи. ин-т,1971. - 205 с.

154. Михайлов Ю.К., Иванов Б.С. Муфты с неметаллическими упругими элементами. JL: Машиностроение, 1987. - 145 с.

155. Москаленко В.А. Механизмы. М.: Машгиз, 1963. - 239 с.

156. Мосур В.Г. Повышение ресурса рабочих поверхностей эксцентриковых механизмов свободного хода (ЭМСХ) в электростартерах судовых двигателей (главных и вспомогательных): дисс. канд. техн. наук. Калининград: БГАРФ, 2007. - 191 с.

157. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. М.: Физматлит, 2007. - 368 с.

158. Нестеренко В.А. Теоретическое и экспериментальное исследование параметров граничного трения при упругом контактировании шероховатых поверхностей: дисс. канд. техн. наук. Харьков, ХПИ им. В.И. Ленина, 1973. - 148 с.

159. Новиков В.А., Раджапов А.К. Расчет геометрических параметров механизмов свободного хода с некруглыми телами заклинивания // Вестник машиностроения. 1977. - № 9. - С. 25 - 30.

160. Новицкий П.В., Зонграф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

161. Нониева Т.Г. К вопросу о применении обгонных муфт в сельскохозяйственных машинах // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1962. - № 9. -С. 28-31.

162. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1984. - 432 с.

163. Опоры валов и осей машин и приборов / H.A. Спицин, М.М. Машнев, Е.Я. Красковский и др. Л.: Машиностроение, 1970. - 520 с.

164. Орлов П.И. Основы конструирования: в 2-х кн. М.: Машиностроение, 1988. - Кн. 1.-560 с.

165. Орлов П.И. Основы конструирования: в 2-х кн. М.: Машиностроение, 1988. - Кн. 2.-544 с.

166. Панюхин В.В. Исследование самоторможения механизмов и разработка методов проектирования высокоэффективных зубчатых зацеплений с тормозящими профилями: автореф. дисс. д-ра техн. наук. Владимир: ВлГУ, 1999. - 32 с.

167. Папченко А.И. Исследование точности изготовления и монтажа роликовых механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинск: ЧПИ им Ленинского комсомола, 1969. - 27 с.

168. Папченко А.И., Денисов Д.А. Номинальная геометрия и предельные отклонения в МСХ с профилем звездочки по логарифмической спирали // Исследование долговечности и надежности некоторых передач: сб. статей. Симферополь: Таврия, 1971. - С. 71-78.

169. Патент № 2078262 РФ, МКИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / М. П. Горин, О.В. Шарков. опубл. в бюл. «Изобретения». - М., 1997. - № 12.

170. Патент № 2148747 РФ, МКИ F16 Н 41/06. Автоматический импульсный вариатор / М. П. Горин, А.Н. Васильев. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2000. -№ 13.

171. Патент № 2162971 РФ, МКИ F16 Н 41/06. Автоматический импульсный вариатор / М. П. Горин, А.Н. Васильев, A.B. Калинин. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2001. - № 4.

172. Патент № 2177091 РФ, МКИ F16 Н 29/22. Автоматическая импульсная передача / М.П. Горин, H.A. Кузнецова, О.В. Шарков, A.B. Калинин. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2001. - № 24.

173. Патент № 2249733 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, A.B. Калинин. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2005. - № 10.

174. Патент № 2299363 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2007. - № 14.

175. Патент № 27659 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2003. - № 4.

176. Патент № 32220 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, A.B. Калинин, А.Н. Васильев. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». -М., 2003. -№25.

177. Патент № 32219 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковый механизм свободного хода / A.B. Калинин, А.Н. Васильев, О.В. Шарков. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2003. - № 25.

178. Патент № 38866 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, А.Н. Васильев, A.B. Калинин. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2004. -№ 19.

179. Патент № 38867 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковая муфта свободного хода / О.В Шарков, А.Н. Васильев, Т.Ю. Лежанкова. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2004. - № 19.

180. Патент № 70328 РФ, МПИ F16 D 41/06. Муфта свободного хода / О.В. Шарков, C.B. Кириллов. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели». - М., 2008. - № 2.

181. Патент № 70558 РФ, МПИ F16 D 41/06. Эксцентриковый механизм свободного хода / О.В. Шарков, C.B. Кириллов. опубл. в бюл. «Патенты и полезные модели» - М., 2008. - № 3.

182. Пилипенко М.Н. Исследование работы роликовых тормозов, роликовых остановов и некоторых других механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1957. - 15 с.

183. Пилипенко М.Н. Механизмы свободного хода. Л.: Машиностроение, 1966.-287 с.

184. Писаренко Г.С., Киселевский В.Н. Экспериментальные методы в механике деформируемого твердого тела. Киев: Наукова думка, 1982. - 284 с.

185. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наукова думка, 1988 - 736 с.

186. Подгуренко B.C. Динамическая прочность стартерного привода судового газотурбинного двигателя: автореф. дисс. канд. техн. наук. Николаев: НКИ им. С.О. Макарова, 1983. - 24 с.

187. Подгуренко B.C. Новая муфта свободного хода для привода стартеров ГТВ // Судостроение. 1983. - № 8. - С. 20-23.

188. Пожбелко В.И. Инерционно-импульсные приводы машин с динамическими связями. М.: Машиностроение, 1989. - 136 с.

189. Польцер Г., Майсснер Ф. Основы трения и изнашивания. М.: Машиностроение, 1984. - 264 с.

190. Поляков B.C., Барбаш И.Д. Муфты. Конструкции и расчет. JL: Машиностроение, 1973. - 336 с.

191. Попов А,П. Зубчатые муфты в судовых агрегатах. Л.: Судостроение, 1985.-237 с.

192. Производство зубчатых колес / С.Н. Калашников, A.C. Калашников, Г.И. Коган и др. М.: Машиностроение, 1990. - 463 с.

193. Проектирование механизмов и приборов / К.И. Заблонский, М.С. Беляев, И.Я. Телис и др. Киев: Вища школа, 1971. - 520 с.

194. Прочность. Устойчивость. Колебания: справочник в 3-х т. / под общ. ред. И.А. Биргера и Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968 - Т. 1. - 831 е.; Т.2 - 463 с.

195. Пылаев Б.В. Эксцентриковая высокомоментная обгонная муфта // Вестник машиностроения. 2003. - № 9. - С. 9 - 12.

196. Пылаев Б.В., Шамин A.A. Зубчатая обгонная муфта для нефрикционного высокомоментного вариатора // Вестник машиностроения. 2008. -№ 6. -С. 3-6.

197. Раджапов А.К. Синтез и анализ муфт свободного хода с некруглыми заклинивающимися телами: дисс. канд. техн. наук. Ташкент, 1980. - 202 с.

198. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: справочник / под общ. ред. В.И. Мяченкова-М.: Машиностроение, 1989. -520 с.

199. Режущий инструмент / под ред. С. В. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2007. - 526 с.

200. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.

201. Решетов Д.Н., Иванов A.C., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Высшая школа, 1988.-23 8с.

202. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. М.: Машиностроение, 1991. - 283 с.

203. Рещиков В.Ф. Трение и износ тяжелонагруженных передач. М.: Машиностроение, 1975. - 232 с.

204. Рогожин В.Д. Совершенствование конструкций и повышение надежности шарикового механизма свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. -Мн.: Ин-т надежности машин АН Белоруссии, 2000. 21 с.

205. Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов. М.: Машиностроение, 1969. - 255 с.

206. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 192 с.

207. Рязанов A.A. Динамика и основы расчета храповых механизмов свободного хода с самоустанавливающимися рабочими телами: автореф. дисс. канд. техн. наук. Владимир: ВПИ, 1992. - 19 с.

208. Ряховский O.A., Иванов С.С. Справочник по муфтам Л.: Политехника, 1991.-384 с.

209. Самарчанц В.Ф. Исследование управляемых роликовых механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Харьков: ХПИ им. В.И. Ленина, 1971.-21 с.

210. Саптеев В.К. Исследование рьгчажно-эксцентриковых механизмов свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: МВТУ им Н.Э. Баумана, 1980. - 16 с.

211. Сипливая М.Б. Математическое моделирование контактного взаимодействия элементов клиновых механизмов свободного хода: дисс.канд. техн. наук. -Волгоград: ВГТУ, 1998.- 166 с.

212. Сердобинцев Ю.П. Разработка и исследование способа управления контактными напряжениями в цилиндрическом соединении с зазором: дисс. канд. техн. наук. Л.: Сев.-Зап. заоч. политехи, ин-т, 1977. - 208 с.

213. Серёгин A.A. Модернизация роликовых механизмов свободного хода // Ремонт, восстановление, модернизация. 2008. - № 12. - С. 7 - 10.

214. Скойбеда А.Т., Калина A.A. Обгонная гидроуправляемая муфта // Бесступенчатые передачи, приводы машин и промысловое оборудование: сб. тез. докл. I Международной науч.-техн. конфер. Калининград: КГТУ, 1997. - С. 44.

215. Смирнов A.A. Конструкции и оптимизация параметров микрохрапового механизма свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Владимир: ВГТУ, 1995. - 16 с.

216. Сорока И.Ф. Исследование механизмов свободного хода гидротрансформаторов: автореф. дисс. канд. техн. наук. Одесса: ОПИ, 1968. - 27 с.

217. Сорока И.Ф., Тарнопольский В.М., Бурцев Е.Т. Потери на трение и износ в механизмах свободного хода комплексных гидротрансформаторов // Детали машин: республиканский межведомственный науч.-техн. сборник. Киев: Техника, 1975. -№20. - С. 68-71.

218. Сорокиевский О.И. Разработка конструкций и методики расчёта шариковых муфт свободного хода: автореф. дисс. канд. техн. наук. Львов: Львовский политехи, ун-т, 2000. - 19 с.

219. Справочник инструментальщика / Г. В. Боровский, С. Н. Григорьев, А. Р. Маслов. М.: Машиностроение, 2007. - 463 с

220. Справочник по конструкционным материалам / Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьева, С.А. Герасимов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. -640 с.

221. Справочник по триботехнике: в 3-х т./ под ред. М. Хебды и A.B. Чичи-надзе. М.: Машиностроение. - Т 1, 1989. - 400 с.

222. Справочник по триботехнике: в 3-х т./ под ред. М. Хебды и A.B. Чичи-надзе. М.: Машиностроение. - Т. 3, 1992. - 730 с.

223. Справочные таблицы по деталям машин: в 2-х т./ В.З. Васильев, A.A. Кохтев, B.C. Цацкин и др. М.: Машиностроение. - Т. 2, 1966. - 598 с.

224. Становский В.В., Казакявичюс С.М., Ремнева Т.А. и др. Самоторможение эксцентриковой передачи с промежуточными телами качения // Вестник машиностроения. 2009. - № 5. - С. 3 - 7.

225. Сухарев И.П. Прочность шарнирных узлов машин. М.: Машиностроение, 1977. - 168 с.

226. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиноминальных моделей / под ред. В.В. Налимова. М.: Машиностроение, 1982. - 752 с.

227. Тарасенко A.B. Разработка конструкции и исследование работы сегментной инерционной обгонной муфты: дисс. канд. техн. наук. Минск: Бел. политех. ин-т, 1966. - 262 с.

228. Тарасенко A.B. Исследования углов скольжения клиновых обгонных муфт // Станки и инструмент. 1969. - № 8. - С. 12 - 13.

229. Тензометрия в машиностроении: справочник / под ред. P.A. Макарова. -М.: Машиностроение, 1975. 287 с.

230. Теплый М.И. Контактные задачи для областей с круговыми границами.- Львов: Вшца школа, 1983. 176 с.

231. Тесаков Р.В. Исследование потерь и повышение КПД инерционного трасформатора: автореф. дисс. канд. техн. наук. Владимир: ВлГУ, 2005. - 17 с.

232. Технология изготовления зубчатых колес / A.C. Калашников. М.: Машиностроение, 2004. - 479 с.

233. Трение, изнашивание и смазка: справочник в 2-х кн. / под ред. И.В. Кра-гельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение. - Кн.1, 1978. - 400 с.

234. Трение, износ и смазка / A.B. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун. -М.: Машиностроение, 2003. 576 с.

235. Турпаев А.И. Самотормозящиеся механизмы. М.: Машиностроение, 1976.-208 с.

236. Умняшкин В. А., Якимович Б. А., Свитковский Ф. Ю., Филькин Н. М. Разработка автоматической инерционно-импульсной коробки передач для легкового автомобиля // Вестник Ижевского гос. техн. ун-та. 2000. - № 4. - С. 21 - 26.

237. Умняшкин В. А., Н. М. Филькин Н.М., И. С. Набиев И.С. Инерционные трансформаторы вращающего момента транспортных средств. Набережные Челны: Изд-во Камского гос. политехи, ин-та, 2004. - 153 с.

238. Филимонов В.Н., Панюхин В.В., Кочетков И.В. Зубчатый планетарный механизм свободного хода повышенной надежности // Приводная техника. 1998.- № 10. С. 27-29.

239. Фолифоров М.А. Исследование и повышение нагрузочной способности храпового механизма свободного хода с упругими рабочими телами: автореф. дисс. канд. техн. наук. Владимир: ВлГУ, 2009. - 16 с.

240. Худорожков С.И. Повышение эффективности работы клинового механизма свободного хода с кинематической связью на основе оптимизации параметров конструкции: дисс. канд. техн. наук. Курган: КМИ, 1985. - 209 с.

241. Чулков И.И., Милов A.B. Исследование радиальной податливости цилиндрических стыков // Исследование механизмов приводов агрегатов: труды РИИГА. Рига, 1972. - Вып. № 238. - С. 27 - 31.

242. Шаповалов В.В. Комплексное моделирование динамически нагруженных узлов трения машин // Трение и износ. 1985. - Т. VI. - № 3. - С. 451 - 457.

243. Шапошников A.B. Расклинивание дифференциального механизма свободного хода и его свободное движение // Бесступенчато-регулируемые передачи: межвузовский сб. науч. тр. Ярославль: ЯПИ, 1984. - С. 99 - 106.

244. Шарков О.В. Экспериментальное исследование радиальной жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода // Надежность и долговечность промысловых устройств и механизмов: сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 1994. - С. 60 - 65.

245. Шарков О.В. Разработка и исследование эксцентриковых механизмов свободного хода для промыслового оборудования: дисс. канд. техн. наук. Калининград: КГТУ, 1995. - 225 с.

246. Шарков О.В. Влияние геометрических параметров на нагрузочную способность и прочность эксцентриковых механизмов свободного хода // Повышение надежности механизмов и машин пищевых производств: сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 1996. - С. 35 - 40.

247. Шарков О.В. Теоретическое исследование триботехнических характеристик эксцентриковых механизмов свободного хода // Бесступенчатые передачи имеханизмы свободного хода: межвузовский сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 2001. - С. 107- 118.

248. Шарков О.В. Экспериментальное исследование триботехнических характеристик эксцентриковых механизмов свободного хода // Бесступенчатые передачи и механизмы свободного хода: межвузовский сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 2001. - С. 119- 128.

249. Шарков О.В. Управляемый эксцентриковый механизм свободного хода // Изобретатели машиностроению. 2002. - № 4(23). - С. 3 - 4.

250. Шарков О.В. Эксцентриковые механизмы свободного хода для транспортных и сельскохозяйственных машин // Современные технологии, материалы, машины и оборудование: матер. Международной науч.-техн. конфер. Могилев: МГТУ, 2002. - С. 361 -362.

251. Шарков О.В. Пара трения // Изобретатели машиностроению. 2003. -№ 3 (26). - С. 14 - 15.

252. Шарков О.В. Конечно-элементный анализ напряженного состояния элементов эксцентриковых механизмов свободного хода // Современные проблемы машиностроения: матер. II Международной науч.-техн. конфер. Томск: ТПУ, 2004. - С. 343 - 347.

253. Шарков О.В. Об эффекте клинового сопряжения в кинематических парах с гладкой цилиндрической поверхностью // Вестник машиностроения. 2004. -№ 11. -С. 21-23.

254. Шарков О.В. Анализ потерь на трение в период свободного хода в механизмах свободного хода // Детали машин и трибология: межвузовский сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 2005. - С. 156 - 173.

255. Шарков О.В. Экспериментальное исследование приводных барабанов с импульсными вариаторами для механизированных линий ярусного лова // Известия КГТУ. 2006. - № 9. - С. 98 - 102.

256. Шарков О.В. Муфта свободного хода // Изобретатели машиностроению. 2008. - № 6 (51). - С. 29.

257. Шарков О.В. Анализ распределения напряжений и деформаций в заклинивающихся элементах эксцентриковых механизмов свободного хода // Машиностроитель. 2009. - № 2. - С. 44 - 46.

258. Шарков О.В. Жесткость приводных эксцентриковых механизмов свободного хода // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2009. - № 2. - С. 36 -37.

259. Шарков О.В. Исследование надежности импульсного мотор-вариатора // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: матер. Международной науч.-техн. конфер. в 3-х ч. Могилев: Бел.-Росс, ун-т, 2010. - Ч. 1. - С. 145 - 146.

260. Шарков О.В. Синтез мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа // Известия вузов. Машиностроение. 2011. -№ 3. - С. 30-32.

261. Шарков О.В. Напряженное состояние мелкомодульных храповых зубьев эксцентриковых механизмов свободного хода // Известия вузов. Машиностроение. -2011. -№ 5. С. 34-36.

262. Шарков О.В. Эксцентриковые механизмы свободного хода фрикционного типа. Калининград: Издательство ФГОУ ВПО «КГТУ», 2011. - 206 с.

263. Шарков О.В. Методика расчета напряжений и деформаций внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода // Известия вузов. Машиностроение. 2011. -№ 7. - С. 21-23.

264. Шарков О.В. Моделирование напряженно-деформированного состояния мелкомодульных храповых зубьев // Математические методы в технике и технологиях: матер. XXIV Междунар. науч. конфер. в 10-ти т. Саратов: СГТУ, 2011. - Т. 5. - С. 21-22.

265. Шарков О.В., Васильев А.Н. Исследование потерь на трение в эксцентриковых механизмах свободного хода приводов стартеров // Известия вузов. Машиностроение. 2011. - № 4. - С. 37 - 39.

266. Шарков О.В., Горин М.П. Исследование износостойкости эксцентриковых механизмов свободного хода // Повышение надежности механизмов и машин пищевых производств: сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 1996. - С. 16-21.

267. Шарков О.В., Золотов И.А. К анализу возможности исследования эксцентриковых механизмов свободного хода МКЭ // Инновации в науке и образовании 2006: тр. IV Международной науч. конфер. в 2-х ч. - Калининград: КГТУ, 2006. -Ч. 1. - С. 400-402.

268. Шарков О.В., Золотов И.А. Исследование напряженного состояния внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода методом объемных конечных элементов // Машиностроитель. 2006. - № 12. - С. 16 - 17.

269. Шарков О.В., Золотов И.А. Исследование деформации эксцентриковых механизмов свободного хода методом конечных элементов // Известия КГТУ. -2007. -№ 11.- С. 127- 130.

270. Шарков О.В., Золотов И.А. Анализ упругой податливости внешней обоймы эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа методом конечных элементов // Машиностроитель. 2010. - № 10. - С. 26 - 29.

271. Шарков О.В., Золотов И.А. Влияние геометрических параметров внешней обоймы на её напряженно-деформированное состояние // Вестник машиностроения. 2011. - № 4. - С. 41 - 43.

272. Шарков О.В., Калинин A.B. Исследование надежности эксцентриковых механизмов свободного хода зацеплением // Техника машиностроения. 2003. - № 6 (46). - С. 87 - 89.

273. Шарков О.В., Калинин A.B. К анализу использования импульсных вариаторов в промысловом оборудовании для неводного лова // Инновации в науке и образовании 2003: матер. I Международной науч. конфер. - Калининград: КГТУ, 2003. - С. 170-171.

274. Шарков О.В., Калинин A.B. Результаты исследования эксцентриковых механизмов свободного хода для промыслового оборудования // Известия КГТУ. -2003. -№ 4. С. 173 - 179.

275. Шарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование тягово-скоростной характеристики импульсных приводов для промыслового оборудования // Известия КГТУ. 2004. - № 6. - С. 155 - 160.

276. Шарков О.В., Калинин A.B. Расчетно-экспериментальные методы оценки надежности эксцентриковых механизмов свободного хода // Детали машин и трибология: межвузовский сб. науч. тр. Калининград: КГТУ, 2005. - С. 132 - 136.

277. Шарков О.В., Калинин A.B. Муфта свободного хода // Изобретатели машиностроению. 2006. - № 2 (37). - С. 12-13.

278. Шарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование шумовых характеристик импульсного вариатора // Безопасность жизнедеятельности. 2007. - № 4. - С. 28-30.

279. Шарков О.В., Калинин A.B. Бесступенчатый импульсный привод ваеро-укладчика траловой лебедки // Инновации в науке и образовании 2007: тр. V Международной науч. конфер. в 2-х ч. - Калининград: КГТУ, 2007. - Ч. 1 — С. 411 — 412.

280. Шарков О.В., Калинин A.B. Экспериментальное исследование шумовых характеристик приводов машин с эксцентриковыми механизмами свободного хода // Безопасность труда в промышленности. 2007. - № 5. - С. 52-53.

281. Шарков О.В., Калинин A.B. Анализ возможности применения вариаторов в приводах промыслового оборудования для неводного лова // Известия КГТУ. -2009. -№ 16.-С. 105- 114.

282. Шарков О.В., Калинин A.B. Исследование кинематических характеристик импульсных вариаторов // Вестник машиностроения. 2009. - № 6. - С. 21 -24.

283. Шарков О.В., Калинин A.B., Золотов И.А. Автоматический импульсный вариатор // Изобретатели машиностроению. 2005. - № 4 (35). - С. 9 - 10.

284. Шарков О.В., Калинин A.B., Кириллов C.B. Экспериментальное исследование крутильной жесткости эксцентриковых механизмов свободного хода нефрикционного типа // Известия КГТУ. 2007. - № 12. -С. 52 - 57.

285. Шарков. О.В, Лежанкова Т.Ю. К выбору типа модели при исследовании эксцентриковых механизмов свободного хода // Инновации в науке и образовании -2003: матер. I Международной науч. конфер. Калининград: КГТУ, 2003. - С. 171- 172.

286. Шелягин А.И., Лившиц В.А. Теоретическое исследование динамики двухпоточных механизмов свободного хода // Динамика и синтез инерционных и импульсных силовых систем: сб. науч. тр. Челябинск: ЧПИ им. Ленинского комсомола, 1981. -№259. - С. 90-93.

287. Шимковский Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. -М.: ДМК Пресс, 2005. 704 с.

288. Шишков В.А. Образование поверхностей резаньем по методу обкатки. -М.: Машгиз, 1951. 150 с.

289. Шейфер Я Р. Муфты свободного хода // Труды ЦИАМ. М.: Оборониз-дат, 1944. -№65. - 15 с.

290. Шенкман Л.В. Определение механических потерь и разработка методов расчета храповых механизмов свободного хода блочного типа общего назначения: автореф. дисс. канд. техн. наук. Ковров: КГТА, 2006. - 27 с.

291. Штаерман И.Я. Контактные задачи теории упругости. М.-Л.: Гостех-издат, 1949.-270 с.

292. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента.- Л.: Машиностроение, 1990. 208 с.

293. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений / Б.С. Касаткин, А.Б. Кудрин, Л.М. Лобанов. Киев: Наукова думка, 1981. - 584 с.

294. Янг. С., Эллисон А. Измерение шума машин. М.: Энергоатомиздат, 1988,- 144 с.

295. Янчевский Ю.В. Методы снижения напряжённости деталей в приводе машин с импульсным вариатором: автореф. дисс.канд. техн. наук. М.: Моск. ав-томех. ин-т, 1989. - 24 с.

296. Ящерицын П.И., Махаринский Е.И. Планирование эксперимента в машиностроении. Мн.: Выша школа, 1985. - 286 с.

297. Benitez F.G., Madrigal J.M., J.M. Castillo del J.M. Infinitely variable transmission of ratcheting drive type based on one-way clutches // Journal of mechanicaldesign. 2004. - № 126. - P. 4. - P. 673 - 682.

298. Bohnenstiel G. Freilaufkupplugen also neuzeitiche maschinenelemente // Maschinenwelt und elektrotechnik. 1962. - Bd. 17. - № 1. - S. 24 - 28.

299. Burgess S.C. Development studies of a new one-way clutch mechanism. -Brunei: Brunei University, 1989. 177 p.

300. Campbell J.G. Automatic transaxles and transmissions. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1995. - 486 p.

301. Childs P.N. Mechanical design. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2004.358 p.

302. Freewheels (Backstops, Overrunning clutches, Indexing freewheels) // Product catalogue Ringspann GmbH. Homburg: Ringspann, 2004. - 115 s.

303. Freewheels (Trapped roller freewheel devices) // Product catalogue Renold Power Transmission Ltd. UK Cardiff: Renold, 2005. - 40 p.

304. Freilaufs // Maschine. 1961. - Bd. 15. - № 4. - S. 74 - 75.

305. Freischaltkupplung ermöglicht Sicherheit fur schwermaschinen // Maschinenmarkt. 2007. - № 19. - S. 63.

306. Gill-Jeong C. Effects of a one-way clutch on the nonlinear dynamic behavior of spur gear pairs under periodic excitation // Journal of Mechanical Science and Technology. 2006. - V. 20. - № 7. - P. 941 - 949.

307. Gill-Jeong C. Nonlinear behavior analysis of spur gear pairs with a one-way clutch // Journal of sound and vibration. 2007. - V. 301. - № 3 - 5. - P. 760 - 776.

308. Hay-Fray A., Pfeiffer F. Simulation of an automatic vehicle transmission as a mechatronic system // Mechatronics 98: proceedings of the 6th UK Mechatronics Forum International Conference. Skövde, Sweden, 1998. - P. 85.-91.

309. Jindal U.C. Machine Design. New Delhi: Pearson Education India, 2010892 p.

310. Kremer J.M.Verification of the one-way clutch race stress equation // SAE technical paper series, № 960723. Warrendale, Pa.: SAE, 1998. - P. 195 - 199.

311. Kremer J.M., Altidis P. Roller one-way clutch system resonance // SAE technical paper series, № 981093. Warrendale, Pa.: SAE, 1998. - P. 185 -191.

312. Kollmann K. Beitrag zur konstruktion und berecnhuhg von uberholkupplungen // Konstruktion. 1957. - H. 7. - S. 254 - 259.

313. Niemann G., Winter H. Maschinenelemente: Band 3. Schraubrad-, Kegelrad-, Schnecken-, Ketten-, Riemen-, Reibradgetriebe, Kupplungen, Bremsen, Freiläufe. Berlin: Springer, 1986. - 294 s.

314. Orthwein W.C. Clutches and brakes: design and selection. New York: Marcel Dekker, 2004. - 330 p.

315. Overrunning clutches and backstops // Product catalogue Stieber GmbH. -Heidelberg: Stieber, 2008. 92 s.

316. Park J., Tak T., Kuk M., Kim D., Shin S. Analysis of one-way clutch mechanism of motorized retractors and evaluation of motor scenarios // SAE technical paper series, № 2007-01-3745. Warrendale, Pa.: SAE, 2007. - 7 p.

317. Parmley R.O. Illustrated sourcebook of mechanical components. New York: McGraw-Hill Professional, 2000. - 1056 p.

318. Pfeiffer F., Hay-Fray A. Optimal control of automated gears // Mechatronic systems 2002: proceedings of the 2nd IF AC conference in 2 volumes. Berkeley: USA, 2002.-V. 2.-P. 351 -356.

319. Roller ramp clutches. // Product catalogue № 9082 E 03/00 GMN (Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG). Nürnberg: GMN, 2000. - 15 s.

320. Rossmanek P. Untersuchungen zum dynamischen betriebsverhalten von freilaufkupplungen: diss. Hannover, 1991. - 156 s.

321. Rucklaufsperren // Automatic Precision. 2003. - № 5 - S. 20.

322. Schindler E. Klemmatück-freiläufe als konstruktionselements für den mashi-nen und apparatebau // Konstroktion, elements, methoden. 1973. - Bd. 8. - № 10. - S. 108- 113.

323. Sharkov O., Vasiliev A., Kalinin A. Impulse variable-speed drives of machines // Power transmissions-03: proceedings of the International scientific conference in 4 parts. Varna: Bulgaria, 2003. - P. 1. - P. 247 - 250.

324. Sharkov O., Vasiliev A. Eccentric one-way clutches friction losses assessment // Mechanical engineering technologies-04: proceedings of the IV International congress in 8 volumes. Varna: Bulgaria, 2004. - V. 6. - P. 119 - 122.

325. Sharkov O., Kalinin A. Kinematic characteristics of pulsed speed regulators // Russian engineering research. 2009. - V. 29. - № 6. - P. 551 - 554.

326. Sharkov O.V., Zolotov I.A. Influence of the geometric properties of an external housing on its stress-strain state // Russian engineering research. 2011. - V.31. - №4. P. 335-337.

327. Sprag-type freewheel clutches // Product catalogue №. 9050 08/04 E GMN (Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG) Nürnberg: GMN, 2005. - 28 s.

328. Stölzle К., Hart S. Freilaufkupplungen. Berechnung und konstruktion. Berlin: Springer, 1961. - 169 s.

329. Tsubaki Emerson Cam clutches // Product catalog №985K522 2009/12 Tsu-baki Emerson Co. Kyoto: Tsubaki, 2009. - 91 p.

330. Welter R. Die lebensdauer von klemmkorperfreilaufen im schaltbetrieb: diss. -Aachen, 1990. 159 s.

331. Xue W., Pyle R. Optimal design of roller one-way clutch for starter drives // Electronics simulation and optimization: SAE SP № 1856. Warrendale, Pa.: SAE, 2004. -P. Ill - 116.

332. Планы проведения экспериментов и результаты статистическойоценки полученных данных